1、5.3人类对太空的不懈追求每课一练21.人造地球卫星由于空气阻力的作用,轨道半径不断地缓慢减小.下列说法中正确的是（ ）A.卫星的运行速率不断减小B.卫星的运行速率不断增大C.卫星的运行周期不断增大D.卫星的运行周期不断减小解析：卫星绕地球运行的线速度为v=，周期为T=，所以轨道半径不断减小的过程中，卫星的运行速度不断增大，运行周期不断减小.答案：BD2.2003年8月29日，火星、地球和太阳处于三点一线，上演“火星冲日”的天象奇观.这是6万年来火星距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5 576万千米，为人类研究火星提供了最佳时机.图5-2-1为美国航天局最新公布的“火星冲日”的虚拟图，则有
2、（ ）图5-2-1A.2003年8月29日，火星的线速度大于地球的线速度B.2003年8月29日，火星的线速度小于地球的线速度C.2004年8月29日，火星又回到了该位置D.2004年8月29日，火星还没有回到该位置解析：火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，由G，得v=，所以轨道半径较大的火星线速度小，B正确.火星轨道半径大，线速度小，所以火星运动周期较大，所以一年后地球地球回到该位置时，火星则还没有回到该位置，D正确.答案：BD3.要使太阳对某行星的引力减小到原来的14，下列办法不可采用的是（ ）A.使两物体的质量各减小一半，距离不变B.使其中一个物体的质量减小到原来的14，距离不变C.使两物
3、体间的距离增为原来的2倍，质量不变D.距离和质量都减为原来的14解析：根据万有引力公式：F=G，要想使太阳对某行星的引力减小到原来的14，使两物体的质量各减小一半，距离不变，可以达到这个要求，A正确.也可以使其中一个物体的质量减小到原来的14，距离不变，B正确.若两物体的质量不变，但是距离增大为原来的2倍，也能达到使太阳对行星之间的引力减小到原来的14的目的，C正确.当质量和距离都减小为原来的14时，太阳对某行星的引力将不变，D错误.答案：D4.有两颗人造地球卫星,它们的质量之比是m1m2=12,它们运行线速度的大小之比是v1v2=12,那么（ ）A.它们运行的周期之比是T1T2=81B.它们
4、的轨道半径之比是r1r2=41C.它们的向心力大小之比是F1F2=132D.它们的向心加速度大小之比是a1a2=161解析：卫星运行的向心力等于万有引力.G，半径之比为；2=m2r,=，所以，周期之比为;向心力之比为；向心加速度之比为答案：ABC5.如图5-2-2所示,A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星.下列说法中正确的是（ ）图5-2-2A.B、C的线速度相等,且大于A的线速度B.B、C的周期相等,且大于A的周期C.B、C的向心加速度相等,且大于A的向心加速度D.若C的速率增大可追上同一轨道上的B解析：由卫星线速度公式v=,可以判断出vB=vCTA,故选项B是正确的
5、.卫星的向心加速度是万有引力作用于卫星上产生的,由a=,可知aB=aCaA,因而选项C是错误的.若使卫星C速率增大,则必然会导致卫星C偏离原轨道,它不可能追上卫星B,故D也是错误的.答案：B6.(2006山东威海一模，5)美国“新地平线”号探测器，已于美国东部时间2006年1月17日13时（北京时间18日1时）借助“宇宙神5”火箭，从佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射升空，开始长达九年的飞向冥王星的太空之旅.拥有3级发动机的“宇宙神5”重型火箭将以每小时5.76万千米的惊人速度把“新地平线”号送离地球，这个冥王星探测器因此将成为人类有史以来发射的速度最大的飞行器，这一速度（ ）A.大于第
6、一宇宙速度 B.大于第二宇宙速度C.大于第三宇宙速度 D.小于并接近第三宇宙速度解析：由题中已知条件：5.76104 km/h=16 km/s，以及第一宇宙速度是7.9 km/s，第二宇宙速度是11.2 km/s，第三宇宙速度是16.7 km/s，可以判断A、B、D正确.答案：ABD7.用m表示地球通讯卫星（同步卫星）的质量,h表示它离地面的高度,R表示地球的半径,g表示地球表面处的重力加速度,表示地球自转的角速度.则通讯卫星所受万有引力的大小为（ ）A.等于零 B.等于mC.等于m D.以上结果都不正确解析：可以认为近地表面的重力近似等于万有引力大小：mg=G,则得到：g=,即GM=gR2.
7、这样,当通讯卫星在距离地面h高处运行时,其万有引力大小就是：F=m,选项B正确.另外同步卫星与地球自转角速度相等,因此m2（R+h）=m=F解得：gR2=2(R+h)3，代入C项，得m=m2(R+h)=F,选项C正确.答案：BC8.宇航员站在某行星表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,小球落到行星表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到原来的2倍,则抛出点与落地点之间的距离为L.已知两落地点在同一水平面内,该行星的半径为R,万有引力常量为G.求该行星的质量.解析：第一次抛球，球做平抛运动得（v0t）2+（gt2/2）2=L2第二次抛球，球仍做平抛运动得（2v0t）2+（gt2/2）2=（L）2由以上两式得g=2L/(t2)又由G=mg,所以M=2LR2/(t2G).答案：2LR2/(t2G)9.行星的平均密度是，靠近行星表面的卫星运转周期是T，试证明：T2是一个对任何行星都一样的常量.解析：设半径为R，则密度与质量M、体积V的关系为M=V=R3对卫星，万有引力提供向心力G=m()2R得G整理得T2=为一常量，命题得证.
