74宇宙航行解析版公开课教案教学设计课件资料.docx

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1、7.4宇宙航行同步练习一、单选题1. （2023春江苏徐州高一统考期中）电影流浪地球2中的“太空电梯”引起热议。其原理如图所示，通过缆绳将位于地球同步轨道的空间站一边连接在地面的基座上，另一边连接配重厢，整个“太空电梯和地面保持相对静止。关于“太空电梯”，下列说法正确的是（）,地球同步轨施/空间站A地球/1配重厢A.地面基座可以在徐州修建B.配重厢的线速度大于空间站的线速度C.缆绳对配重厢的作用力背离地心向外D.空间站的线速度大于第一宇宙速度【答案】B【详解】A.整个“太空电梯”和地面保持相对静止，则整个同步轨道一定在赤道的正上方，所以地面基座不可以在徐州修建，故A错误；B.根据“太空电梯”的

2、结构可知，配重厢和同步空间站的角速度一样，根据y=m*由于空间站的环绕半径小于配重的环绕半径，由此可知配重厢的线速度大于空间站的线速度，故B正确：c若无拉力作用则由牛顿第二定律G等=4得V=怦可知轨道越高，运行速度越慢，但是配重厢的线速度大于空间站的线速度，由此可知缆绳对配重厢的作用力要指向地心，由万有引力和指向地心的拉力的合力提供配重厢做圆周运动的向心力，才能与地面保持相对静止，故C错误；D.第一宇宙速度是最大的运行速度，同步轨道的空间站的线速度小于第一宇宙速度，故D错误。故选B。2. （2023春辽宁锦州高一校考期中）如图所示，。为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b

3、为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），C为地球的同步卫星。下列关于。、AC的说法中正确的是（）,Oo,A. b卫星转动线速度大于7.9kmsB. a、氏c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为C. a、氏C,做匀速圆周运动的周期关系为1D.在权C中，C的机械能大【答案】B【详解】A.第一宇宙速度是最大的运行速度，6为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，/卫星转动线速度等于7.9kms,故A错误；B.由题可知C具有相同的角速度，根据a=。?-由于所以外。“R七厂MjnmGM对于6、C有G=naa=rr由于可知综上得ahaeau,故B正确;C.由题知=筌对于b有G驾

4、=m铮得T=2兀得由于可知卷4综上得Ta=ch故C错误；D.由于不知道氏C卫星的质量，所以无法判断它们机械能的大小，故D错误。故选B。3. （2023春广东清远高一阳山县南阳中学校考阶段练习）2023年12月1日，嫦娥五号探测器成功在月球正面预选着陆区着陆。某中学的科技小组设想嫦娥五号的登月轨道方案如图所示，环月轨道I为圆形轨道，环月轨道II为椭圆轨道，远月点记为尸点，近月点记为。点（图中未标出）。减速下降阶段速度很小能安全着陆。下列说法正确的是（）环月轨道IPA.嫦娥五号在环月轨道I上的运动速度比月球的第一宇宙速度大B.嫦娥五号在环月轨道I上的机械能小于在环月轨道II上的机械能C.嫦娥五号在

5、轨道I和轨道II上经过P点时的加速度相等D.嫦娥五号在环月轨道I上的运行周期比在环月轨道II上的运行周期短【答案】C【详解】A.根据公式n=种?可知轨道半径越大，线速度越小，月球的第一宇宙速度等于在月球表面的环绕速度，故嫦娥五号在环月轨道口上的运动速度比月球的第一宇宙速度小，选项A错误；B.从轨道I变轨到轨道,需要在P点减速做近心运动，故嫦娥五号在环月轨道上的机械能大于在环月轨道口上的机械能，选项B错误；C.根据=.可知，嫦娥五号在轨道I和轨道上经过尸点时的加速度相等，选项C正确；D.根据开普勒第三定律可得，=&在环月轨道口上的运行的半径大于在环月轨道1上的运行半长轴，故嫦娥五号在环月轨道i上

6、的运行周期比在环月轨道口上的运行周期长，选项D错误。故选C。（2023春江苏淮安高一校联考阶段练习）国产科幻大片流浪地球2中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。如图所示，“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（）A.地面基站可以建设在青藏高原上B.配重的线速度小于同步空间站的线速度C.箱体在上升过程中受到地球的引力越来越大D.若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做离心运动【答案】D【详解】A.根据题意可知缆绳相对地面静止，则整个同步轨道一定在赤道正上方，所以地面基站不可能在青藏高原

7、上，故A错误；B.根据“太空电梯”结构可知V=加，配重和同步空间站的角速度相同，空间站的环绕半径小于配市的环绕半径,所以配重的线速度大于同步空间站的线速度，故B错误；CD.根据题意可知，配重核空间站同步做匀速圆周运动，配重与地球之间的万有引力为F=号誓箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小，若同步空间站和配重间的缆绳断开，地球对它的万有引力不足以提供配重做圆周运动所需的向心力，配重会做离心运动，故C错误，D正确：故选D。4. （2023春吉林长春高一长春市第二实验中学校考期中）2013年5月2日凌晨。时06分，我国“中星11号”通信卫星发射成功。“中星I1号是一颗地球同步卫星，它主要用于为亚太

8、地区等区域用户提供商业通信服务。图为发射过程的示意图，先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再一次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于。点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度D.卫星在轨道1上经过。点时的速度大于它在轨道2上经过。点时的速度【答案】C【详解】AB.同步卫星在圆轨道上做匀速圆周运动时有G怨=加H得n=rr因为64所以斗匕由。=上得。?

9、，故AB错误；rC.MmQGMC.由G=ma得=rr卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度。C正确;D.从轨道1进入轨道2需要离心，在。点火加速，卫星在轨道1上经过。点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度。D错误。故选C。6. （2023春江苏南通高一统考阶段练习）2023年11月12日，“天舟五号”货运飞船成功对接空间站“天和”核心舱，对接完成后组合体运行的圆周轨道距离地球表面约400km,则组合体（A.线速度大于7.9kmsB,运行周期大于24hC.角速度大于地球自转的角速度D.向心加速度大于地球表面重力加速度【答案】C【详解】A.7.9kms是第一宇宙速度

10、，即为最大环绕速度，则对接完成后运行速度不可能大于7.9kms,故A错误；B.地球同步卫星的周期等鳄鱼24h,根据开普勒第三定律可知组合体的周期小于24h,故B错误；C.根据角速度与周期的关系二半，可知组合体的角速度大地球自转的角速度，故C正确；D、根据万有引力与重力的关系有粤=?g对组合体，根据万有引力提供向心力有曾=口r可知组合体的向心加速度小于地球表面重力加速度，故D错误。故选C。7. （2023春河南高一校联考阶段练习）如图所示，A为赤道表面的物体，B为地球的中轨卫星（轨道半径比同C.B的向心加速度最大B.C的线速度最小步卫星小），C为地球的同步卫星。则下列说法正确的是（）D.A的向心

11、加速度最大【答案】C【详解】AB.卫星B、C为环绕地球做圆周运动，由受到的万有引力提供向心力，则有G等二叶由于中轨卫星轨道半径比同步卫星小，则有同步卫星与赤道表面物体的角速度相等，根据V=切同步卫星的轨道半径大于地球半径，则有%以贝IJ有VbVcVa即B的线速度最大，A的线速度最小，AB错误;CD.卫星B、C为环绕地球做圆周运动，根据G一厂rM解得=G-r由于中轨卫星轨道半径比同步卫星小，则有J收即B的向心加速度大于C,乂由于A、C的角速度相等，根据可知%aA即有%外即B的向心加速度最大，A的向心加速度最小，C正确，D错误。故选C。8. （2023春安徽马鞍山高一马鞍山市红星中学校考阶段练习）

12、关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A.第一宇宙速度是发射人造卫星的最小发射速度B.不同的行星都具有相同的第一宇宙速度C.第一宇宙速度等于地球同步卫星的线速度D.第一宇宙速度是人造卫星绕地球做圆周运动的最小线速度【答案】【详解】A.第一宇宙速度是人造卫星做圆周运动的最大运行速度，是人造地球卫星绕地球飞行的最小发射速度，故A正确：C.地球的第一宇宙速度为7.9knVs,绕地球一圈约需90分钟，而同步卫星的周期是24小时，故它不是同步卫星的运行速度，故C错误；D.设地球质量半径心引力常数为G,则有G零=m解得M=糕因为半径R是最小的，所以它是人造地球卫星绕地球运行的最大速度，故D错误；B.

13、根据V=榨可知，不同的行星质量和半径的比值不同，故不同的行星第一宇宙速度不定相同，故B错误。故选Ao二、多选题9. （2023春上海静安高一上海市回民中学校考期中）2023年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是（）A,组合体的轨道半径一定比地球同步卫星的小B.组合体的速度大小略大于第一宇宙速度C.组合体的角速度大小比地球同步卫星的大D.组合体的加速度大小比地球同步卫星的小【答案】AC【详解】A.卫星绕地球做圆周运动时，遵循“高轨道、低速度、长周期”的规律，组合体周期小于同步卫星，所以组合体轨道半径一定

14、比地球同步卫星的小，故A正确；B.环绕地球运转的速度都小于等于第一宇宙速度，只有近地卫星的速度等于第一宇宙速度，故B错误；C,组合体轨道半径比地球同步卫星的小，所以组合体的角速度大小比地球同步卫星的大，故C正确：D.组合体轨道半径比地球同步卫星的小，所以组合体的加速度大小比地球同步卫星的大，故D错误。故选ACo10. （2023春河南南阳高一校联考阶段练习）下图是地球的三个宇宙速度示意图，下列说法中正确的是（）A.地球的第一宇宙速度大小与地球质量有关B.第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最小速度C.若物体的发射速度大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度，则物体绕太阳运行D.同步卫星的运行速度

15、一定小于地球的第一宇宙速度【答案】ACD【详解】A.根据华=加：R“R知，地球的第宇宙速度大小与地球质量有关，故A正确：B.第一宇宙速度是人造卫星绕地球运行所需的最小发射速度，环绕地球运动的最大环绕速度，故B错误；C.第二宇宙速度是使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的小行星的最小发射速度；而第三宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱太阳引力束缚，故C正确；D.卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为加、轨道半径为小地球的质量为得V=怦可知,卫星轨道半径越大,线速度越小，同步卫星的轨道半径大于卫星绕地球附近做匀速圆周运动的轨道半径R所以同步卫星的运行速度一定小于地球的第一宇宙速度，故D正确。故选ACDo11. （2023春广东深圳高一翠园中学校考期中）高分五号卫星在太原卫星发射中心成功发射，它填补了国产卫星无法有效探