1、课时跟踪检测（十四） 宇宙速度与航天组重基础体现综合12020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心成功发射，在卫星进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小()A等于7.9 km/sB介于7.9 km/s和11.2 km/s之间C小于7.9 km/sD介于7.9 km/s和16.7 km/s之间解析：选C卫星在圆形轨道上绕地球运动的速度v，由于rR，所以vBC，选项D错误。6我国“玉兔号”月球车被顺利送到月球表面，并发回大量图片和信息。若该月球车在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2。已知地球半径为R1，月球半径为R2，地球表面处的重力加速度为g1，则()A“玉
2、兔号”月球车在地球表面与月球表面的质量之比为B地球的质量与月球的质量之比为C地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为D地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为 解析：选D“玉兔号”月球车无论在月球表面还是地球表面，其质量都不会变化，所以“玉兔号”月球车在地球表面与月球表面的质量之比为11，选项A错；在地球表面月球车受到重力G1mg1，在月球表面月球车受到重力G2mg2，可得地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比，选项C错；物体在星球表面的万有引力近似等于重力，即G1，G2，可得，选项B错；星球的第一宇宙速度等于该星球近地卫星的线速度，即v，据此可得v1、v2，可得地
3、球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比，选项D对。7关于地球同步卫星，下列说法正确的是()A地球同步卫星可能处于平衡状态B地球同步卫星可能静止在北京的上空C地球同步卫星的周期等于地球的自转周期D地球同步卫星的加速度不变解析：选C地球同步卫星在空中做匀速圆周运动，合外力充当向心力，不是平衡状态，故A错误；在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，所以同步卫星只能在赤道的正上方，故B错误；同步卫星定位在赤道上空，故其转动周期必须和地球的自转周期相同，故C正确；同步卫星的向心加速度大小不变，但方向时刻改变，故D错误。8关于
4、“亚洲一号”地球同步通信卫星，下述说法正确的是( )A已知它的质量是1.25 t，若将它的质量增为2.50 t，其同步轨道半径变为原来的2倍B它的运行速度为7.9 km/sC它可以经过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播D它距地面的高度约为地球半径的6倍，卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的解析：选D同步卫星的轨道是一定的，与同步卫星的质量没有关系，故A错误。同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度7.9 km/s，故B错误。同步卫星只能在赤道的正上方，不能经过北京的正上方，故C错误。由ma得a，则a同a地1，故D正确。9木星的卫星之一叫艾奥，它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为1
5、8 m/s时，上升高度可达90 m。已知艾奥的半径为R1 800 km，引力常量G6.671011 Nm2/kg2，忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力，求：(1)艾奥的质量；(2)艾奥的第一宇宙速度。解析：(1)岩块做竖直上抛运动有v022gh，代入数据解得g1.8 m/s2，忽略艾奥的自转，则有Gmg，代入数据解得M8.71022 kg。(2)某卫星在艾奥表面绕其做圆周运动时Gm，解得v ，代入数据解得v1.8103 m/s。答案：(1)8.71022 kg(2)1.8103 m/s组重应用体现创新10北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国GPS和俄罗
6、斯GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，其中空间段由若干地球静止轨道卫星(地球同步卫星)、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。下列说法正确的是()A地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度B地球同步卫星的运行周期都与地球自转周期相等C地球同步卫星运行的加速度大小不一定相等D为避免相撞，不同国家发射的地球同步卫星必须运行在不同的轨道上解析：选B根据万有引力提供向心力，列出等式m，解得v ，可知地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，选项A错误；地球同步卫星运行周期都与地球自转周期相等，选项B正确；地球同步卫星运行轨道平面与赤道平面重
7、合，离地面的高度相同，在相同的轨道上，故D错误；地球同步卫星的加速度a，所以地球同步卫星的加速度大小一定相等，故C错误。11多选a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星，其中a、c的轨道相交于P点(图中未画出)，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道位于同一平面。某时刻四颗人造卫星的运行方向及位置如图所示。下列说法中正确的是( )Aa、c的加速度大小相等，且大于b的加速度Bb、c的角速度大小相等，且小于a的角速度Ca、c的线速度大小相等，且大于d的线速度Da、c存在相撞危险解析：选ACa、c的轨道相交于P点，说明两颗卫星的轨道半径相等，根据Gma，可知a、c的加速度大小相等，且
8、大于b的加速度，选项A正确。根据Gm2r，可知b的角速度小于a、c的角速度，选项B错误。根据Gm，可知a、c的线速度大小相等，且大于d的线速度，选项C正确。由于a、c的轨道半径相等，周期相等，不存在相撞危险，选项D错误。12如图所示，A是地球同步卫星，另一个卫星B的圆轨道位于赤道平面内，距离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。(1)卫星B的运行周期是多少？(2)如果卫星B的绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，求至少再经过多长时间，它们再一次相距最近？解析：(1)由万有引力定律和向心力公式得Gm(Rh)，Gmg，联立解得TB2 。(2)由题意得(B0)t2，由得B，代入得t。答案：(1)2 (2)