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1、4宇宙航行1 .在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球做匀速圆周运动，每到太阳活动期，由于受太阳的影响，地球大气层的厚度开始增加，从而使得部分垃圾进入大气层，开始做靠近地球的向心运动，产生这一结果的原因是（）A.由于太空垃圾受到地球引力减小而导致的向心运动B.由于太空垃圾受到地球引力增大而导致的向心运动C.由于太空垃圾受到空气阻力而导致的向心运动D.地球引力提供了太空垃圾做圆周运动所需的向心力，故产生向心运动的结果与空气阻力无关2 .（多选）设地球同步卫星离地心的距离为r,运行速率为vi,加速度为ai,地球赤道上V2,地球半径为R,则（R2r2的物体随地球自转的向心加速度为32,第一宇宙速度为a1
2、B- 石V1 D.一 V2a1rA-arrV1R2cVT芦3 .某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体，经时间t物体以速率v落回手中，已知该星球的半径为R,求该星球上的第一宇宙速度.d. qpq3倍4 .（福建卷）若有一颗宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的（5.如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道2做匀速圆周运动.下列说法正确的是（1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道）A.不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同B.不论在轨道C.卫星在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同1的任何位置都具有相同的加速度D.卫星在轨道2的
3、任何位置都具有相同的速度C.一.16.月球半径约为地球半径的4，月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的月球和地球都视为质量均匀分布的球体。求:(1)环绕地球和月球表面运行卫星的线速度之比(2)地球和月球的平均密度之比参考答案1. C解析：做匀速圆周运动的太空垃圾，满足GMnmv2,由于阻力作用，假定其半径不变，其速度变小，则GMAmv2,可知太空垃圾必做向心运动，其轨道半径必减小.由于太空垃rr圾到地心距离慢慢变化，其运动仍可看作匀速圆周运动。2. AD地球同步卫星和随地球自转的物体周期或角速度相等，其加速度a=co2r,容易确定选项A正确；同时，第一宇宙速度V2就是近地卫星的运行速度，对
4、于近地卫星和同步卫星来说，都是万有引力全部提供向心力，满足GMmnmVv：，GM,由此确定选项D也正确。解析：第一宇宙速度在数值上等于卫星在该星球表面附近的环绕速度，本题求解的关键是先求得星球表面的重力加速度g由竖直上抛运动的规律可得，该星球表面的重力加速度2vg=T该星球对卫星的万有引力提供向心力，而星球表面附近的万有引力又可近似认为和卫星重力相等，所以有mv2_/mg=R联立得该星球表面的第一宇宙速度为vi = VgR =2vR4. C卫星绕行星做匀速圆周运动的向心力由行星对卫星的万有引力提供，根据万有引力定律和牛顿第二定律解决问题。ra.2设地球质量为M,半径为R,根据GMmnm得地球卫
5、星的环绕速度为理该宜居”行星卫星的环绕速度为v=A/GpM,故V为地球卫星环绕速度的.qRC正确。5. B卫星由轨道1进入轨道2,需在P点加速做离心运动，故卫星在轨道2运行经过P点时的速度较大，A错误；由GMm1=ma可知，不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同，在轨道1运行时，P点在不同位置有不同的加速度，B正确，C错误；卫星在轨道2的不同位置，速度方向一定不相同，故D错误。6. (1)2,6(2)1.5解析：(1)根据题意，由万有引力定律得mMG-R2=mgmMv2G-Rr=mR联立以上两式得v=gR于是可得v丫月=(2)设想将一质量为mo的物体放在天体表面处.由万有引力定律可得MmoGR2=mog又MP=433兀R于是得0g地R月p月=g月R地=1.5
人教新课标高中物理必修二4宇宙航行提升习题
