1、第3节 人类对太空的不懈探索 同步测试一、填空题1已知地球半径为R，地面重力加速度为g. 假设地球的自转加快，则赤道上的物体就可能克服地球引力而飘浮起，则此时地球的自转周期为（ ）A. B. C. D. 2如图所示，中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统其中有静止轨道同步卫星和中轨道地球卫星已知中轨道地球卫星的轨道高度为5 00015 000 km，则下列说法正确的是()A中轨道地球卫星的线速度小于静止轨道同步卫星的线速度B上述两种卫星的运行速度可能大于7.9 km/sC中轨道地球卫星绕地球一圈的时间小于24小时D静止轨道同步卫星可以定位于北京的上空3若有一艘宇宙飞船在某一行星表
2、面做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常数为G，那么该行星的平均密度为（ ） A. B. C. D. 4地球公转的轨道半径是R1，周期是T1，月球绕地球运转的轨道半径是R2，周期是T2，则太阳质量与地球质量之比是 （ ）A. B. C. D. 5地球表面重力加速度g地、地球的半径R地，地球的质量M地，某飞船飞到火星上测得火星表面的重力加速度g火、火星的半径R火、由此可得火星的质量为（ ）A. B. C. D. 6设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度比为k（均不计阻力），且已知地球与该天体的半径之比也为k，则地球与此天体的质量之比为 （ ）A. 1 B. k C. k 2 D
3、. 1/ k7某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，射程为60m，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为 （ ）A10m B15m C90m D360m8. (多选)a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，向心加速度为a1，b处于地面附近近地轨道上，正常运行速度为v1，c是地球同步卫星，离地心距离为r，运行速度为v2，向心加速度为a2，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，地球的半径为R，则有()Aa的向心加速度等于重力加速度gBd的运动周期有可能是20 hC.D.9. (多选)第一宇宙速度是物体在
4、地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度，则有()A被发射的物体质量越大，第一宇宙速度越大B被发射的物体质量越小，第一宇宙速度越大C第一宇宙速度与被发射物体的质量无关D第一宇宙速度与地球的质量有关10. (多选)组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率.如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动.由此能得到半径为R、密度为、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T.下列表达式中正确的是（ ）AT=2 BT=2 CT= DT=11(多选)地球半径为R0，地面重力加速度为g(忽略地球自转的影响)，若卫星在距地面R0处做匀速圆周运动，则()A卫星
5、的线速度为 B卫星的角速度为C卫星的周期为4 D卫星的加速度为12(多选)据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”定点在东经77赤道上空的同步轨道关于成功定点的“天链一号01星”，下列说法中正确的是()A运行速度大于7.9 km/sB离地面高度一定C绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等二、简答题13.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
6、常量为G.求该行星的质量.14.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.15.如图所示，宇航员在某质量分布均匀的星球表面，从一斜坡上的P点沿水平方向以初速度v0抛出一小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为，已知该星球半径为R，引力常量为G，忽略星球自转的影响，求： (1)该星球表面的重力加速度大小；(2)该星球的密度；(3)该星球的第一宇宙速度参考答案：1B 2C 3B 4B 5A 6B 7A 8.CD 9. CD10.AD 11. ABC12.BC13.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).14. 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.15. 答案(1)(2)(3)解析(1)根据小球做平抛运动的规律可得：xv0t ygt2 an 解得：g(2)由mgG得，M(3)根据星球表面附近万有引力近似等于重力，该力提供向心力，可得：mgm解得：v.
