2023年高考物理复习9万有引力定律应用人造卫星学案训练新人教版.docx

9-万有引力定律应用人造卫星 知识达标： 1、处理卫星问题方法：把天体运动看成匀速圆周运动、万有引力提供向心力，即；由该式可知：r 越大，卫星线速度越 ； 角速度越 ；周期越 。 2、宇宙速度：〔1〕第一宇宙速度：V= km/s；它是卫星在 绕地球做匀速圆周运动所必须具备的速度。〔2〕第二宇宙速度：V= km/s。它是卫星 的最小发射速度〔3〕第三宇宙速度：V= km/s，它是卫星 的最小发射速度。 3、同步卫星：环绕地球的角速度与地球的自转的角速度相同，只能位于 平面的正上方，且轨道半径、线速度大小也是恒量。 经典题型： 1、人造地球卫星绕地心为圆心，做匀速圆周运动，以下说法正确的选项是…………〔　　〕 A. 半径越大，速度越小，周期越小 B. 半径越大，速度越小，周期越大 C. 所有卫星的速度均相同，与半径无关 D. 所有卫星的角速度均相同，与半径无关 2、如以下图，卫星A、B、C在相隔不远的不同轨道上，以地球为中心做匀速圆周运动，且运动方向相同，假设在某个时刻恰好在同一直线上，那么当卫星A转过一个周期时，以下关于三颗卫星的说法正确的选项是……………………………………………………〔　　〕 A. 三颗卫星的位置仍在一条直线上 A B C 地 地球 A B C B. 卫星A的位置超前于B，卫星C的位置滞后于B C. 卫星A的位置滞后于B，卫星C的位置超前于B D 卫星A的位置滞后于B和C 3、关于第一宇宙速度，以下说法正确的选项是………………………………〔　　〕 A. 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B. 它等于人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度 C. 它是能使卫星在近地轨道运动的最小发射速度 D. 它是卫星在椭圆轨道上运动时的近地点速度 4、关于地球同步卫星以下说法正确的选项是………………………………………〔　　〕. ①地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的 ②地球同步卫星的地球的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小 ③地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动 ④以上均不正确 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D.②④ 5、在地球〔看作质量均匀分布的球体〕上空有许多同步卫星，下面说法正确的选项是〔　　〕 A. 它们的质量可能不同 B. 它们的速度大小可能不同 C. 它们的向心加速度大小可能不同 D. 它们离地心的高度可能不同 6、人造地球卫星在绕地球运行的过程中，由于高空稀薄空气的阻力的影响，将很缓慢地逐渐向地球靠近。在这个过程中，卫星的…………………………………………〔　　〕 ①机械能逐渐减小 ②动能逐渐减小 ③运动周期逐渐减小 ④加速度逐渐减小 1 2 3 P Q A. ①③ B. ②③ C. ①④ D.②④ 7、如以下图，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点〔如以下图〕那么当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时，以下说法正确的选项是〔　　〕 ①卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 ②卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 ③卫星在轨道1上的经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 ④卫星在轨道2上的经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D.②④ 8、地球的半径为R，地面的重力加速度为g，一颗离地面高度为R有人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，那么………………………………………………………………〔　　〕 ①卫星加速度的大小为 ②卫星运转的角速度为 ③卫星运转的线速度为 ④卫星运转的周期为 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D.②④ 9、土星外层有一个环，为了判断它是土星的一局部还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度V与该层到土星中心的距离R之间的关系判断……………………〔　　〕 ①假设那么该层是土星的一局部 ②假设那么该层是土星的卫星群 ③假设那么该层是土星的一局部 ④假设那么该层是土星的卫星群 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D.②④ ⅹ1062，试估算地球的平均密度〔结果保存二位有效数字〕 参考答案： 知识达标：1、小、小、大 2、7.9 地面附近 、11.2、脱离地球、16.7、挣脱太阳 3、赤道 经典题型：1、B 2、B 3、A 4、A 5、A 6、A 7、D 8、D 9、C 10、 综合训练 1、地球上有两位相距非常远的天文观测者,在夜晚都发现自己正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动,那么这两位观测者的位置及两颗人造地球卫星到地球的距离可能是〔　　〕 A. 一人在南极另一个人在北极,两卫星到地球中心的距离一定相等 B. 一人在南极另一个人在北极,两卫星到地球中心的距离成整数倍 C. 两个人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等 D. 两个人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离可以不相等 2、某人造地球卫星因受到高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量中卫星的运动可以近似看作圆周运动，某次测量卫星的轨道半径为r1，后来变为r2且r2> r1，以EK1、EK2表示卫星在这两个轨道上的动能，T1、T2表示卫星在这两个轨道上绕地球运动的周期，那么………………………………………………………………〔　　〕 A. EK1>EK2 T1>T2 B. EK1<EK2 T1<T2 C. EK1<EK2 T1>T2 D. EK1>EK2 T1<T2 3、“神州二号〞无人飞船运行的周期和飞行的速度约为…………………………〔　　〕 A. 80min 7×103m/s B. ×103m/s C. ×103m/s D. ×103m/s 4、太空被称为是21世纪技术革命的摇篮，摆脱地球引力，在更“纯洁〞的环境中探求物质的本质，拨开大气层的遮盖，更直接地探索宇宙的奥秘，一直是科学家们梦寐以求的时机。“神州号〞飞船的成功发射与回收给我国航天界带来足够的信心，尽管这两次发射没有宇航员上天，但模拟结果仍使官员们能够宣布将在21世纪初实施我国自己的载人航天行动，并提出了载人飞船——太空实验室——空间站的三部曲设想。某宇航员要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站：…………………………………………〔　　〕 A. 只能从较低轨道上加速 B. 只能从较高轨道上加速 C. 只能从空间站同一高度的轨道上加速 D. 无论在什么轨道上，只要加速都行 5、“和平〞号空间站的自然舱中进行的种子萌芽和生长实验发现，根、茎的生长都失去了方向性，这是因为………………………………………………………………〔　　〕 A. 空间站中无太阳光 B. 实验的种子及营养液中缺少生长素 C. 完全失重的环境 D. 宇宙射线辐射造成的 6、两颗相距较近的天体组成双星，它们以两天体的连线上的某点为共同圆心做匀速圆周运动，这样它们不会因为万有引力的作用而被吸到一起，下述说法正确的选项是…………〔　　〕 A. 它们做匀速圆周运动的角速度与质量成正比 B. 它们做匀速圆周运动的线速度与质量成正比 C. 它们做匀速圆周运动的半径与质量成正比 D. 它们做匀速圆周运动的向心力的大小与质量成正比 7、我国先后发射的：“风云一号〞和“风云二号〞气象卫星，运动轨道不同，“风云一号〞采用“极地圆形轨道〞，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每12小时巡视地球一周，每天只能对同一地区进行两次观测；“风云二号〞采用“地球同步轨道〞轨道平面在赤道平面内，能对同地区进行连续观测。 ①“风云一号〞卫星观测区域比“风云二号〞卫星观测区域大 ②“风云一号〞卫星轨道半径比“风云二号〞卫星轨道半径大 ③“风云一号〞卫星运行周期比“风云二号〞卫星运行周期大 ④“风云一号〞卫星运行速度比“风云二号〞卫星运行速度大 上述说法正确的选项是……………………………………………………〔　　〕 A. ①④ B.①② C.②③ D.③④ 8、假假设随年代推移，地球自转越来越快，当地面物体处于完全失重状态，〔设地球半径6400千米〕这时地球自转周期约为…………………………………………〔　　〕 A. 24小时 B. 1小时 C. 500秒 D.5000秒 9、飞船返回地面时，为保护返回舱内仪器不受损坏，在靠近地面附近时，返回舱会自动放出降落伞减速，苈返回舱离地面4km时，速度方向已竖直向下，大小为200m/s此时返回舱将降落伞翻开，设翻开降落伞后返回舱做匀减速运动，要使返回舱以最平安最理想的方式着陆，那么翻开降落伞后飞船运动的加速度应为………………………………〔　　〕 A. m/s2 B. 5m/s2 C. 10m/s2 D.15m/s2 10、1999年3月，紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，其直径为32km。如小行星的密度与地球相同，那么小行星的第一宇宙速度为 m/s. (地球半径为6400km) 11、“神州〞四号7天绕地球108圈，估算同步卫星的轨道半径为“神州四号〞轨道半径的 倍。〔保存1位有效数字〕 参考答案： 综合训练：1、C 2、C 3、B 4、A 5、C 6、C 7、A 8、D 9、B 10、20m/s 11. 6