课时作业(十一) 宇宙航行 A组：基础落实练 1．关于宇宙速度，下列说法正确的是( ) A．第一宇宙速度是能使人造地球卫星飞行的最小发射速度 B．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 C．第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时的最大速度 D．第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度 解析：解决本题的关键点是要弄清三种宇宙速度在发射速度和运行速度上的大小关系．第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度，也是地球卫星绕地球飞行的最大速度，A正确，B错误；第二宇宙速度是在地面上发射物体，使之成为绕太阳运动或绕其他行星运动的人造卫星所必需的最小发射速度，C错误；第三宇宙速度是在地面上发射物体，使之飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小发射速度，D错误． 答案：A 2．(多选)关于地球同步通信卫星，下列说法正确的是( ) A．它一定在赤道上空运行 B．各国发射的这种卫星轨道半径都一样 C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D．它运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 解析：地球同步卫星一定位于赤道上空，故选项A正确；根据万有引力提供向心力可知，地球同步卫星的轨道是确定的，故GM选项B正确；稳定运行时v＝r，且r＝R＋h，故同步卫星的速度小于第一宇宙速度，选项C正确，选项D错误． 答案：ABC 3．亚洲Ⅰ号卫星是我国发射的通信卫星，它是地球同步卫星，设地球自转角速度一定，下面关于亚洲Ⅰ号卫星的说法正确的是( ) A．它绕地球运动的角速度等于地球自转的角速度 B．它沿着与赤道成一定角度的轨道运动 C．运行的轨道半径可以有不同的取值
D．如果需要可以发射到北京上空 解析：A对：地球的同步卫星与地球自转的周期相同，故它绕地球运动的角速度等于地球自转的角速度．B、D错：它的轨道Mm平面与赤道平面重合，即只能定点在赤道的上空．C错：根据Gr2＝mω2r可知，运行的轨道半径是固定的值． 答案：A 4．三颗人造地球卫星A、B、C在同一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动，且绕行方向相同，已知RA
如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则( ) A．卫星a的角速度小于c的角速度 B．卫星a的加速度大于b的加速度 C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D．卫星b的周期大于24 h MmGM2解析：由Gr2＝mωr可得ω＝r3，轨道半径越大，角速Mm度越小，故卫星a的角速度小于c的角速度，A正确；由Gr2＝GMma可得a＝r2，由于a、b的轨道半径相同，所以两者的向心加速度大小相同，B错误；第一宇宙速度是近地卫星绕地球做圆周v2MmGM运动的速度，由Gr2＝mr可得v＝r，轨道半径越大，线速度越小，所以卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，C错误；由GMm4π2r3r2＝mT2r可得T＝2πGM，a、b轨道半径相同，周期相同，所以卫星b的周期等于24 h，D错误． 答案：A 6．已知某星球的平均密度是地球的n倍，半径是地球的k倍，地球的第一宇宙速度为v，则该星球的第一宇宙速度为( ) nA.k v B．kn v C．nkk v D.nk v v2MmGM43解析：由Gr2＝mr，得v＝r，将M＝3πrρ，代入可得v∝rρ，所以该星球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的kn倍，本题答案为B. 答案：B 7．登上火星是人类的梦想．“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星公转视为匀速圆周运动，
忽略行星自转影响．根据下表，火星和地球相比( ) 行星 半径/m 质量/kg 轨道半径/m 地球 6.4×106 6.0×1024 1.5×1011 火星 3.4×106 6.4×1023 2.3×1011 A.火星的公转周期较小 B．火星做圆周运动的加速度较小 C．火星表面的重力加速度较大 D．火星的第一宇宙速度较大 Mm4π2T24π2解析：根据Gr2＝mrT2，得r3＝GM，结合表中数据，可算MmM出火星的公转周期较大，A错；根据Gr2＝ma，得a＝Gr2，可M判断火星的加速度较小，B对；根据g＝GR2，可算出火星表面的GM重力加速度较小，C错；第一宇宙速度v＝R，可算出火星的第一宇宙速度较小，D错． 答案：B 8．在地球的卫星中有两类卫星的轨道比较特殊，一是极地卫星，二是同步卫星．已知某极地卫星的运行周期为12 h，则下列关于对极地卫星和同步卫星的描述正确的是( ) A．该极地卫星的运行速度一定小于同步卫星的运行速度 B．该极地卫星的向心加速度一定大于同步卫星的向心加速度 C．该极地卫星的发射速度一定大于同步卫星的发射速度 D．该极地卫星和同步卫星均与地面相对静止 v2MmGMGM解析：由Gr2＝mr＝ma得v＝r，a＝r2，同步卫星的周期为24 h，则同步卫星的周期大于极地卫星的周期，由周期与轨道半径的关系知，同步卫星的轨道半径较大，则同步卫星的线速度较小，加速度较小，故A错误、B正确；同步卫星的高度高，所以同步卫星的发射速度大，C错误；极地卫星不是地球同步卫星，所以相对于地面不静止，D错误．
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