【文档说明】新教材2021春高中物理粤教版必修第二册训练：第三章 第四节 宇宙速度与航天 含解析.docx，共(8)页，120.669 KB，由envi的店铺上传

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A级合格达标1.不同的地球同步卫星，下列哪个物理量可能不同（）A.线速度大小B.向心力大小C.轨道半径D.加速度大小解析：同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，GmMr2＝m4π2T2r＝mv2r＝ma，则有r＝3GMT24π2.同步卫星的周期与地球自转周期相同，所以

各个同步卫星轨道半径相同，线速度v＝GMr，所以所有地球同步卫星线速度大小相同，故A、C不符合题意.向心加速度a＝GMr2，所以加速度大小相同，但质量不知，因此向心力大小不一定相同，故D不符合题意，B符合题意.答案：B2.行星A、B都可看作质量分布均匀

的球体，其质量之比为1∶2、半径之比为1∶2，则行星A、B的第一宇宙速度大小之比为（）A.2∶1B.1∶2C.1∶1D.1∶4解析：根据第一宇宙速度计算的表达式可得v1＝GMR，行星A、B的第一宇宙速度大小之比为1∶1，C正确，A、B、D错误.答案：C3.已知地球两极

处的重力加速度为g，赤道上的物体随地球匀速圆周运动的向心加速度为a、周期为T.由此可知地球的第一宇宙速度为（）A.aT2πB.gT2πC.Tag2πD.Ta2＋ag2π解析：根据a＝4π2T2R，解得地球的半径为R＝aT24π2，则地球的第一宇宙速度为v＝gR＝agT2

4π2＝Tag2π.答案：C4.如图所示为在同一轨道平面上的三颗人造地球卫星A、B、C，下列说法正确的是（）A.根据v＝gR，可知三颗卫星的线速度vA<vB<vCB.根据万有引力定律，可知三颗卫星受到的万有引力FA>FB>FCC.三颗卫星的向心加速度aA>aB>aCD

.三颗卫星运行的角速度ωA<ωB<ωC解析：由GMmr2＝mv2r得v＝GMr，故vA>vB>vC，选项A错误；卫星受的万有引力F＝GMmr2，但三颗卫星的质量关系不知道，故它们受的万有引力大小不能比较，选项B错误；由GMmr2＝m

a得a＝GMr2，故aA>aB>aC，选项C正确；由GMmr2＝mω2r得ω＝GMr3，故ωA>ωB>ωC，选项D错误.答案：C5.（多选）我国计划2020年发射火星探测器.已知火星的质量约为地球质量的19，火星的半径约为地

球半径的12.下列关于火星探测器的说法中正确的是（）A.发射速度只要大于第一宇宙速度即可B.发射速度只有达到第三宇宙速度才可以C.发射速度应大于第二宇宙速度、小于第三宇宙速度D.火星探测器环绕火星运行的最大速度约为第一宇宙速度的一半解析：根据三个宇宙速度的意义，可知发射火星探测器的速

度应大于第二宇宙速度、小于第三宇宙速度.故选项A、B不符合题意，选项C符合题意.已知M火＝M地9，R火＝R地2，则火星探测器环绕火星运行的最大速度与地球第一宇宙速度之比为：vmax∶v1＝GM火R火∶GM地R地≈0.5，故选项D符合题意.答案：CDB级等级提升6.星球上的物体脱离星球引力所需要

的最小速度称为该星球的第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2＝2v1.已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的16，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度

为（）A.grB.gr6C.gr3D.13gr解析：设地球的质量为M，半径为R，近地飞行的卫星质量为m，由万有引力提供向心力：GMmR2＝mv2R，①在地球表面有GMmR2＝mg，②联立①②式得v＝gR.利用类比的关系知该星球第一宇宙速度为v1＝gr6，第二

宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2＝2v1，即v2＝gr3.答案：C7.在距地面200km的轨道上，宇宙飞船环绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A.飞船的速度一定大于第一宇宙速度B.在飞船中，用弹簧秤测一个物体的重力，读数为

零C.在飞船中，可以用天平测物体的质量D.因飞船处于完全失重状态，飞船中一切物体的质量都为零解析：由GMm（h＋R）2＝mv2（R＋h），得v＝GMR＋h＜GMR.所以飞船的速度小于第一宇宙速度，故A错误；在飞船中的物体处于完全失重状态，所以用弹簧秤测一个物体的

重力，读数为零，故B正确；在飞船中物体处于完全失重状态，不可以用天平测物体的质量，故C错误；质量是物体的固有属性，飞船处于完全失重状态，飞船中一切物体的质量不会改变，故D错误.答案：B8.在地球上空有许多绕地球做匀速圆周运动的卫星，下面说

法正确的是（）A.我们可以发射一颗静止在上海正上空的同步卫星，来为2019年10月份NBA中国赛的上海站提供通信服务B.离地面越高的卫星，周期越大C.在同一圆周轨道上运动的卫星，向心加速度大小可能不同D.这些卫星的发射速度至少为11.2km/s解析：同步卫星只能定点在

赤道上空，不能静止在上海正上方，故A项错误；由GMmr2＝m4π2rT2可知T＝4π2r3GM，故离地面越高的卫星，运行周期越大，故B项正确；同一轨道上的卫星轨迹半径相同，则根据GMmr2＝ma，可得a＝GMr2，故

向心加速度大小相等，故C项错误；绕地球做匀速圆周运动的卫星发射速度至少为7.9km/s，故D项错误.答案：B9.已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍.若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为（）A.6hB.

12hC.24hD.36h解析：同步卫星的周期与其中心天体的自转周期相同.设地球的半径为R1，某行星的半径为R2，地球的同步卫星的周期为T1，轨道半径为r1，地球的平均密度为ρ1，某行星的同步卫星周期为T2，轨道半径为r2

，行星的平均密度为ρ2，已知T1＝24h，r1＝7R1，r2＝3.5R2，ρ1＝2ρ2，根据牛顿第二定律和万有引力定律有Gm1·ρ143πR31r21＝m12πT12r1，Gm2·ρ243πR32

r22＝m22πT22r2，两式化简得T2＝T12＝12h.故选B.答案：B10.如图所示，a为赤道上的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星.以下关于a、b、c的说法中正确的是（）A.它们的向心加速度都与轨道半

径成正比B.它们的向心加速度都与轨道半径的二次方成反比C.a和c的角速度相同D.a和b的运转周期相同解析：地球赤道上的物体a与同步卫星c具有相同的角速度，所以ωa＝ωc.根据a＝rω2知，它们的向心加速度与轨道半径成正比.对于b、c，根据万有引力提供向心力GMmr2＝ma，得a＝GMr2，知b、

c的向心加速度与轨道半径的二次方成反比.故A、B错误.地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa＝ωc，周期相同，故C正确.对于b、c，根据万有引力提供向心力GMmr2＝m4π2rT2，知T＝2πr3GM，则c的周期大

于b的周期，则a的周期大于b的周期，故D错误.答案：C获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com