【物理】人造卫星和宇宙飞船专题习题.docVIP

人造卫星和宇宙飞船专题习题 一、选择题（下列各题中有的题只有一个正确答案，有的题有几个正确答案，选出全部正确答案） 1．一颗人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速率为v，角速度为ω，加速度为g，周期为T. 另一颗人造地球卫星在离地面高度为地球半径的轨道上做匀速圆周运动， 则 （ ） A．它的速率为 B．它的加速度为 C．它的运动周期为 D．它的角速度也为ω 2．关于人造地球卫星与宇宙飞船，下列说法中正确的是 （ ） A．如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力恒量，就可算出地球质量 B．两颗人造地球卫星，只要他们的绕行速率相等，不管它们的质量，形状差别有多大,它们的绕行半径和绕行周期就一定是相同的 C．原来在同一轨道上沿着同一方向绕行的人造卫星一前一后，若要后一卫星追上前一卫星并发生碰撞，只要将后者速率增大一些即可 D．一只绕行火星飞行的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢走出，并离开飞船，飞船因质量减少所受万有引力减少故飞行速度减少 3．如图所示，a、b、c是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造卫星，下列说法中正确的是 （ ） A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度 B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度 C．b、c的运行周期相同，且小于a的运行周期 D．由于某种原因，a的轨道半径缓慢减小，a的线速度将变大 4．“神州五号”载人航天飞船的成功发射，圆了中华民族几千年的飞天梦想，飞船在起飞阶 段，宇航员的血液处于超重状态，严重时会产生“黑视”，为使宇航员适应这种情况， 需要进行艰苦训练。训练时，宇航员的座舱在竖直面内做匀速圆周运动，其向心加速度 可达，那么座舱运动至竖直面的最低位置时，宇航员受到的支持力约为体 重的（g取10m/s2） （ ） A．5倍 B．6倍 C．7倍 D．8倍 二、填空题 5．假设火星和地球都是球体，火星的质量M火和地球的质量M地之比为p，火星的半径R火和地球的半径R地之比为q，那么，火星表面与地球表面的重力加速度之比g火/g地= ，火星表面的第一宇宙速度与地球表面的第一宇宙速度之比V火/V地= 。 6．一艘载人宇宙飞船飞近某一星球，并进入接近该星球表面的圆形轨道，绕行数圈后，着陆在该星球上。宇航员在飞船绕星球做圆周运动时测得飞船做圆周运动的周期为T，着陆后用弹簧秤测量一质量为m的物体在该星球上的重量为F。不考虑星球的自转，由此可求得该星球的半径R= ，星球的质量M= .（已知万有引力常量为G） 三、计算解答题（写出必要的文字说明和计算步骤） 7．（13分）有一行星探测器，质量为1800kg.现将探测器从某一行星的表面竖直升空，探测器的发动机推力恒定。发射升空后9s末，发动机因发生故障突然灭火。如图是从探测器发射到落回地面全过程的速度图象。已知该行星表面没有大气。若不考虑探测器总质量的变化。 求：（1）该行星表面附近的重力加速度大小。 （2）发动机正常工作时的推力。 8．某网站报道：最近南亚某国发射了一颗人造环月卫星，卫星的质量为100kg，环绕周期为1小时……。一位同学对该新闻的真实性产生怀疑，他认为：一是该国的航天技术比起我国还有差距，近期不可能发射出环月卫星；二是该网站公布的数据似乎也有问题。该同学准备对该数据进行验证。他记不清引力恒量的数值且手边没有可查找的资料，但他记得月球半径约为地球半径的，地球半径为6400km，月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度，地球表面重力加速度约为10m/s2。他由上述数据经过推导分析，进一步认定这是一则假新闻。请依上述数据写出他的论证过程及结论。 9、2003年10月15日9时整，我国自行研制的“神舟五号”载人飞船顺利升空，飞行21小时23分绕地球14圈于16日6时23分在内蒙古主着陆场成功着陆，返回舱完好无损，中国首位宇航员杨利伟自主出舱，中国首次载人航天飞行圆满成功。飞船升空后，首先沿椭圆轨道运行，其近地点约为200公里，远地点约为350公里。绕地球飞行七圈后，地面发出指令，使飞船上的发动机在飞船到达远地点时自动点火，提高了飞船的速度。使得飞船在距地面350公里的圆轨道上飞行。 (1)求在圆轨道上飞船的飞行速度和运行周期。 (2)飞船在圆轨道上运行时，需要进行多次轨道维持。轨道维持就是通过控制飞船上的发动机的点火时间和推力，使飞船能保持在同一轨道上稳定运行。如果不进行轨道维持，飞船的轨道高度就会逐渐降低，在这种情况下，飞船的动能、重力势能和机械能变化的关系应该是 A．动能、重力势能和机械能逐渐减小 B．重力势能逐渐减小