《5 宇宙航行》（同步训练）高中物理必修2_苏教版_2024-2025学年.docxVIP

《5宇宙航行》同步训练(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、在地球表面，一个物体以初速度v0竖直向上抛出，忽略空气阻力，物体返回地面时的速度大小为：

A.v0

B.2v0

C.v0/2

D.-v0

2、一个物体以初速度v0沿水平方向抛出，忽略空气阻力，物体落地时速度v的大小为：

A.v0

B.2v0

C.√(v0^2+2gh)

D.√(v0^2+gh)

3、关于宇宙航行，以下哪个说法是正确的？

A.在地球表面，所有物体的重力加速度都是9.8m/s2。

B.宇宙飞船在太空中绕地球飞行时，船内的物体处于失重状态，这是因为地球对它们的引力消失了。

C.宇宙飞船在发射时，其速度需要达到第一宇宙速度才能进入环绕地球的轨道。

D.宇宙航行中的飞船，在太阳系内飞行时，受到的向心力是由地球引力提供的。

4、在宇宙航行中，以下哪种现象是由于相对论效应引起的？

A.宇宙飞船在高速飞行时，其船内的钟表走得比地球上正常钟表慢。

B.宇宙飞船在高速飞行时，其质量会随着速度的增加而增加。

C.宇宙飞船在接近光速飞行时，其长度会在飞行方向上收缩。

D.宇宙飞船在太空中绕地球飞行时，船内的物体受到的重力加速度会随着高度的增加而减小。

5、在地球表面附近，一颗人造卫星以匀速圆周运动绕地球飞行，已知地球的质量为M，卫星的质量为m，地球的半径为R，卫星的轨道半径为r（rR），卫星的速度为v。根据牛顿第二定律和万有引力定律，以下关于卫星运动速度v的表达式正确的是：

A.v=√(GM/R)

B.v=√(GM/r)

C.v=√(GM/R^2)

D.v=√(GMm/r)

6、在双星系统中，两颗恒星绕它们的质心做匀速圆周运动。如果两颗恒星的质量分别为m1和m2，它们的轨道半径分别为r1和r2，且r1r2，以下关于双星系统的说法正确的是：

A.m1和m2的轨道半径之和等于它们的距离

B.m1和m2的轨道半径之比等于它们的质量之比

C.m1和m2的角速度相等

D.m1和m2的线速度之比等于它们的质量之比

7、在双星系统中，两颗恒星围绕它们的质心做匀速圆周运动。若两颗恒星的质量分别为m1和m2，距离为r，它们的角速度为

A.F

B.F

C.F

D.F

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、在宇宙航行中，以下哪种说法是正确的？

A.第一宇宙速度是指物体绕地球表面做匀速圆周运动所需的最小速度。

B.第二宇宙速度是指物体脱离地球引力束缚所需的最小速度。

C.第三宇宙速度是指物体脱离太阳引力束缚所需的最小速度。

D.物体在地球表面发射时，速度超过第一宇宙速度但不足第二宇宙速度，物体将绕地球做椭圆轨道运动。

2、以下关于宇宙航行中的速度和轨道的描述，正确的是：

A.地球同步轨道上的卫星，其运行速度小于第一宇宙速度。

B.地球同步轨道上的卫星，其运行周期与地球自转周期相同。

C.地球同步轨道上的卫星，其轨道半径小于近地轨道卫星的轨道半径。

D.地球同步轨道上的卫星，其向心加速度小于近地轨道卫星的向心加速度。

3、在地球表面，火箭从静止开始发射，假设火箭的质量为m，推进力为F，空气阻力与速度成正比，比例系数为k。火箭发射过程中，其运动方程可以表示为：

m

其中，v为火箭的速度，t为时间。

（1）若火箭初始速度为零，求火箭发射后第t秒时的速度vt

（2）若火箭初始速度为零，求火箭发射后到达速度为v0时的位移s

A.（1）v

B.（1）v

C.（2）s

D.（2）s

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题：

一艘宇宙飞船从地球发射，以恒定的加速度a加速运动。飞船在发射后经过时间t1达到了速度v1，接着它继续加速运动，在经过时间t2后达到了速度v2。假设地球表面的重力加速度为

请回答以下问题：

求飞船在加速过程中经过的总距离S。

如果飞船的初始速度为0，求飞船从发射到达到速度v2的时间t

如果飞船的初始速度为v0，且v0v1

第二题：

假设一个宇航员乘坐飞船在太空中进行实验，飞船以恒定速度v绕地球做匀速圆周运动，地球的质量为M，地球半径为R，飞船距离地球表面的高度为h。已知地球表面的重力加速度为g。

（1）求飞船的线速度v。

（2）求飞船所受的向心力F。

（3）若宇航员在飞船内进行实验，实验器材的重量如何变化？

第三题：

假设某艘宇宙飞船以恒定速度v在地球轨道上运行，地球半径为R，地球的质量为M。已知地球表面的重力加速度为g，求：

（1）飞船在地球轨道上运行时的向心加速度a；

（2）飞船在地球轨道上运行时，相对于地球表面所需的最小燃料消耗量。

第四题：

假设一艘宇宙飞船在距离地球10光年远的地方，以0.8