1、课时跟踪训练（十九） 人造卫星上天A级学考达标1(2019聊城高一检测)如图是某位同学设想的人造地球卫星轨道(卫星发动机关闭)，其中不可能的是()解析：选D人造地球卫星靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，万有引力的方向指向地心，所以圆周运动的圆心是地心，A、B、C正确，D错误。本题选不可能的，故选D。2(2018浙江6月学考)如图所示为1687年出版的自然哲学的数学原理一书中牛顿所画草图。他设想在高山上水平抛出物体，若速度一次比一次大，落点就一次比一次远。当速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星。若不计空气阻力，这个速度至少为()A7.9 km/sB8.9 km/sC11.2 k
2、m/s D16.7 km/s解析：选A物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，即第一宇宙速度v7.9 km/s。3(2019泰安高一检测)星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2v1。已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为()A. B.C. D.gr解析：选C由题意v1 ，v2v1 ，所以C项正确。4(2019全国卷)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。
3、已知它们的轨道半径R金R地a地a火 Ba火a地a金Cv地v火v金 Dv火v地v金解析：选A行星绕太阳做圆周运动时，由牛顿第二定律和圆周运动知识：由Gma得向心加速度a，由Gm得速度v由于R金R地a地a火，v金v地v火，选项A正确。5.如图所示，三颗人造卫星正在围绕地球做匀速圆周运动，则下列有关说法中正确的是()A卫星可能的轨道为a、b、cB卫星可能的轨道为a、bC同步卫星可能的轨道为a、cD同步卫星可能的轨道为a解析：选D卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必须与地心重合，所以卫星可能的轨道为a、c，选项A、B错误；同步卫星位于赤道的上方，可能的轨道为a，选项C错误、D正确。6.(2019临沂高一检
4、测)2019年9月23日5时10分，我国利用一箭双星技术发射了两颗“北斗”导航卫星，计划到2020年左右，全面建成覆盖全球的“北斗”卫星导航系统。如图所示为其中的两颗地球静止轨道卫星A、B，它们在同一轨道上做匀速圆周运动，卫星A的质量大于卫星B的质量。下列说法正确的是()A它们的线速度大小都是7.9 km/sB它们受到的万有引力大小相等C它们的向心加速度大小相等D它们的周期不一定相等解析：选C由于FG，且A的质量大于卫星B的质量，故FAFB；由Gmamr，可知v 7.9 km/s；由a，可知两卫星的向心加速度大小相等；由T可知两卫星的周期相等。综上分析，C正确。7.如图所示，两质量相等的卫星A
5、、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有()ATAEkBCSASB D.解析：选D根据Gm2r知T，轨道半径越大，周期越大，所以TATB，故A错误；由G知：v，所以vBvA，又因为质量相等，所以EkBEkA，故B错误；根据开普勒第二定律可知，同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以C错误；由开普勒第三定律知，D正确。8.(2019菏泽高一检测)如图所示，在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员静止(相对空间舱)“站”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，下列说法正确的是()A宇航员此时处于受力平衡状态
6、B空间站的运行速度一定等于7.9 km/sC宇航员与“地面”之间无弹力作用D若宇航员将手中一小球无初速(相对于空间舱)释放，该小球将落到“地”面解析：选C宇航员靠地球的万有引力提供向心力，做圆周运动，受力不平衡，故A错误。7.9 km/s是第一宇宙速度，是贴着地球表面做匀速圆周运动的速度，根据轨道半径越大，线速度越小，空间站的运行速度小于7.9 km/s，故B错误。宇航员处于完全失重状态，所以对“地面”的压力等于零，故C正确。宇航员相对于太空舱无初速释放小球，小球受地球的万有引力提供向心力，做圆周运动，故D错误。9恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”中子星，中子星的半径很小，一般
7、为720 km，但它的密度大得惊人。若某中子星的密度为1.21017 kg/m3，半径为10 km，那么该中子星的第一宇宙速度约为多少？(G6.671011 Nm2/kg2)(结果保留两位有效数字)解析：中子星的第一宇宙速度即为它表面卫星的环绕速度，此时卫星的轨道半径可近似认为是中子星的半径，且中子星对卫星的万有引力充当卫星的向心力，由Gm，得v ，又MVR3，解得vR1104 m/s5.8107 m/s5.8104 km/s。答案：5.8104 km/sB级选考提能10(安徽学业水平测试)我国发射的第一艘货运飞船“天舟一号”与“天宫二号”空间实验室完成对接后，其组合体在离地面高度约为380
8、km的轨道上绕地球飞行。已知地球同步卫星的轨道离地面的高度约为36 000 km，将组合体和同步卫星的运动都看成匀速圆周运动，则组合体的()A线速度小于同步卫星的线速度B角速度小于同步卫星的角速度C周期小于同步卫星的周期D向心加速度小于同步卫星的向心加速度解析：选C根据Gm可知v，轨道半径越大，线速度越小，故同步卫星的线速度小于组合体的线速度，A错误；根据公式Gm2r可知，轨道半径越大，角速度越小，故同步卫星的角速度小于组合体的角速度，B错误；根据Gmr可知T2 ，轨道半径越大，周期越大，故同步卫星的周期大于组合体的周期，C正确；根据Gma可得a，轨道半径越大，向心加速度越小，故同步卫星的向心
9、加速度小于组合体的向心加速度，D错误。11(2019宁德高一检测)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6.41066.010241.51011火星3.41066.410232.31011A火星的公转周期较小B火星做圆周运动的向心加速度较小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解析：选B火星和地球都绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，由Gmrma知，因r火r地，而，故T火T地，选项A错误；向心加速度a，则a火a地，故选项B正确
10、；地球表面的重力加速度g地，火星表面的重力加速度g火，代入数据比较知g火g地，故选项C错误；地球和火星上的第一宇宙速度：v地 ，v火 ，v地v火，故选项D错误。12(2019滨州高一检测)我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动多年，同学们也对月球有了更多的关注。有同学设计了如下问题，请你解答：若用g表示月球表面的重力加速度，用R表示月球的半径，用h表示“嫦娥一号”卫星在环月圆轨道上离月球表面的距离。(1)试写出“嫦娥一号”卫星进入环月圆轨道后，运行的周期的表达式，要求写出推导过程。(2)在月球上要发射一颗环月卫星，则最小的发射速度多大？解析：(1)根据万有引力提供向心力得G(Rh)由Gmg，可得T。(2)在月球表面附近mgm，得v。答案：(1)见解析(2)