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所在位置:教学设计 > 物理 > 必修2 > 第六章 万有引力与航天 > 5.宇宙飞行
宇宙飞行
发布人:张正彬 浏览:1115次 时间:2017/2/24 8:39:10
宇宙飞行
一、卫星轨道特点
1.如图所示中的圆 、 、 ,对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言( )
A.卫星的轨道可能为
B.卫星的轨道可能为
C.卫星的轨道可能为
D. 同步卫星的轨道只可能为


二、卫星运行物理量特点
2.人造地球卫星的轨道半径越大,则( )
A.速度越小,周期越小
B.速度越小,加速度越小
C.加速度越小,周期越大
D.角速度越小,加速度越大
3.在同一轨道平面上绕地球作匀速圆周运动的卫星A、B、C,某时刻恰好在同一直线上,如图所示,当卫星B经过一个周期时间,则
A.各卫星角速度相等,因而SAMSUNG仍在一直线上
B.A超前于B,C落后于B
C.A超前于B,C超前于B
D.A、C都落后于B
4.两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动的周期之比 ,则轨道半径之比和运动速率之比分别为(   )
A.     
B.     
C.   
D.   
三、第一宇宙速度
5.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其速率是下列的( )
A.一定等于
B.等于或小于
C.一定大于
D.介于 ~
6.关于第一宇宙速度,下面说法正确的是( )
A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度
C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D.它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度
7.若取地球的第一宇宙速度为8km/h。某行星的质量是地球的6倍,半径是地球的1.5倍,则此行星的第一宇宙速度为       km/s。

四、同步卫星
8.赤道上空有一颗同步卫星,求:
(1)卫星离地面的高度和进入轨道的线速度
(2)卫星的向心加速度
(3)如果卫星轨道过高或过低能否同步?为什么?(假设卫星轨道为圆, , , )
9.我国在1984年4月8日成功发射了一颗试验地球同步通讯卫星,1986年2月1日又成功地发射了一颗实用地球同步通讯卫星。它们进入了预定轨道后,这两颗人造卫星的运行周期之比 ______,轨道半径之比为 ______,第一颗通讯卫星绕地球公转的角速度 跟地球自转的角速度 之比 ______。

10.地球半径为R,地面重力加速度为 ,地球自转周期为T,地球同步卫星离地面的高度为 ,则地球同步卫星的线速度大小为(      )

A.         B.  
C.       D.无

五、人造卫星的变轨问题
11.如图所示,A、B、C是在地球大气层外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(      )
A.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


发射人造卫星要克服地球的引力做功,发射的越高,克服地球的引力做功越多,发射越困难.所以在发射同步卫星时先让它进入一个较低的近地轨道(停泊轨道)A,然后通过点火加速,使之做离心运动,进入一个椭圆轨道(转移轨道)B,当卫星到达椭圆轨道的远地点时,再次通过点火加速使其做离心运动,进人同步轨道C。

12.如图所示,轨道A与轨道B相切于P点,轨道B与轨道C相切于Q点,以下说法正确的是(      )
A.卫星在轨道B上由P向Q运动的过程中速率越来越小
B.卫星在轨道C上经过Q点的速率大于在轨道A上经过P点的速率
C.卫星在轨道B上经过P时的向心加速度与在轨道A上经过P点的向心加速度是相等的
D.卫星在轨道B上经过Q点时受到地球的引力小于经过P点的时受到地球的引力


六、人造天体的交会对接问题
交会对接指两个航天器(宇宙飞船、航天飞机等)在太空轨道会合并连接成一个整体.它是实现太空装配、回收、补给、维修、航天员交换等过程的先决条件.空间交会对接技术包括两部分相互衔接的空间操作,即空间交会和空间对接.所谓交会是指两个或两个以上的航天器在轨道上按预定位置和时间相会,而对接则为两个航天器相会后在结构上连成一个整体.
13.关于航天飞机与空间站对接问题,下列说法正确的是(      )
A.先让航天飞机与空间站在同一轨道上,然后让航天飞机加速,即可实现对接
B.先让航天飞机与空间站在同一轨道上,然后让航天飞机减速,即可实现对接
C.先让航天飞机进入较低的轨道,然后再对其进行加速,即可实现对接
D.先让航天飞机进入较高的轨道,然后再对其进行加速,即可实现对接


【课后练习】
7.启动卫星的发动机使其速度加大,待它运动到距离地面的高度比原来大的位置,再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星,该卫星后一轨道与前一轨道相比( )
    A.速率增大      B.周期增大
    C.向心力增大    D.加速度增大
8.宇宙飞船要与环绕地球运转的轨道空间站对接,飞船为了追上轨道空间站( )
    A.只能从较低轨道上加速
    B.只能从较高轨道上加速
    C.只能从与空间站同一高度轨道上加速
    D.无论在什么轨道上,只要加速都行



3.行星A和行星B的质量之比 ,半径之比 ,两行星各有一颗卫星 和 ,其圆形轨道都非常接近各自的行星表面。若卫星 运行周期为 ,卫星 运行周期为 ,则 为( )
A.      B.      C.      D.
6.一卫星绕行星做匀速圆周运动,假设引力常量G已知,由以下物理量能求出行星质量的是( )
    A.卫星质量及卫星的转动周期
    B.卫星的线速度和轨道半径
    C.卫星的运转周期和轨道半径
    D.卫星的密度和轨道半径
8.某星球质量是地球质量的2倍,半径是地球的 ,在该星球上发射卫星,其第一宇宙速度为__________。

4.据观测,某行星外围有一模糊不清的环,为了判断该环是连续物还是卫星群,测出了环中各层的线速度v的大小与该层至行星中心的距离R.以下判断正确的是(    )
A.若v与R成正比,则环是连续物
B.若v与R成反比,则环是连续物
C.若v2与R成反比,则环是卫星群
D.若v2与R成正比,则环是卫星群


一人造地球卫星的质量是 ,在离地面 的圆形轨道上运行,求:
(1)卫星绕地球运转的线速度;
(2)卫星绕地球运转的周期;
(3)卫星绕地球运转的向心力。


2.一颗人造地球卫星离地面高 ( 为地球半径),若已知地球表面的重力加速度为 ,则卫星做匀速圆周运动的速度是______,若已知地球质量为M,万有引力恒量为G,则卫星做匀速圆周运动的速度是_______。

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