(完整版)宇宙航行练习题

6.5宇宙航行同步练习一、选择题1、如图所示是小明同学画的几种人造地球卫星轨道的示意图，视地球为均匀质量的球体，其中 a 卫星的轨道平面过地轴，b 卫星轨道与地轴夹角为一锐角，c 卫星轨道为与地轴垂直的椭圆．则A．三个卫星都不可能是地球同步卫星B．各轨道运行的卫星的速度大小始终不变C．如果各卫星质量相等，它们的机械能也相等D．c 卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度2、如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则A．金星表面的重力加速度是火星的k nB．金星的第一宇宙速度是火星的knC．金星绕太阳运动的加速度比火星小D．金星绕太阳运动的周期比火星大3、（多选）已知某星球的质量为M ，星球半径为R ，表面的重力加速度为g ，引力常量为G ,则该星球的第一宇宙速度可表达为 ( )A．B．C．D．4关于地球同步通讯卫星，下列说法中不正确的是（）A. 它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间B. 各国发射的这种卫星轨道半径都一样C. 它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D. 它一定在赤道上空运行5、某位同学设想了人造地球卫星轨道(卫星发动机关闭)，其中不可能的是( )6、A 、B 两颗人造地球卫星质量之比为1：2，轨道半径之比为2：1，则它们的运行周期之比为（ ）A. 1：2B. 1：4C. 22:1D. 4：17（多选）、已知地球质量为M ，半径为R ，自转周期为T ，地球同步卫星质量为m ，引力常量为G .有关同步卫星，下列表述正确的是( )A ．卫星距地面的高度为232GMTB ．卫星的运行速度小于第一宇宙速度C ．卫星运行时受到的向心力大小为2GMm RD ．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度8、如图所示，a 、b 、c 、d 是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星．其中a 、c 的轨道相交于点P ，b 、d 在同一个圆轨道上．某时刻b 卫星恰好处于c 卫星的正上方．下列说法中正确的是( )A ．b 、d 存在相撞危险B ．a 、c 的加速度大小相等，且大于b 的加速度C ．b 、c 的角速度大小相等，且小于a 的角速度D ．a 、c 的线速度大小相等，且小于d 的线速度9、假设地球的质量不变，而地球的半径增大到原来半径的2倍，那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的( )A ．2 倍B ．12倍C ．2 倍D ．2倍10、已知地球两极处的重力加速度为g ，赤道上的物体随地球做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 ．2aT πB ．2gT πC ．T agD ．2T a ag + 11、（多选）已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为1v 、向心加速度大小为1a ，近地卫星的线速度大小为2v 、向心加速度大小为2a ，地球同步卫星的线速度大小为3v 、向心加速度大小为3a 。

宇宙航行物理试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 宇宙飞船在太空中以恒定速度直线飞行，其加速度为：A. 非零B. 零C. 不确定D. 无法计算答案：B2. 根据牛顿第二定律，一个物体的加速度与作用在它上面的力成正比，与它的质量成反比。

在宇宙航行中，这一定律：A. 适用B. 不适用C. 只在某些情况下适用D. 只在地球表面适用答案：A3. 宇宙飞船在地球轨道上运行时，其运动状态是：A. 静止的B. 匀速直线运动C. 匀速圆周运动D. 变速运动答案：C4. 宇宙飞船在太空中进行变轨操作时，通常需要使用：A. 推进器B. 降落伞C. 火箭D. 太阳能帆答案：A二、填空题（每题5分，共20分）1. 宇宙飞船在太空中进行变轨操作时，需要改变其______，以进入新的轨道。

答案：速度2. 根据开普勒第三定律，行星绕太阳运行的轨道周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比，这个定律也适用于______。

答案：人造卫星3. 在宇宙航行中，为了减少空气阻力，宇宙飞船通常设计成______形状。

答案：流线型4. 宇宙飞船在太空中进行对接时，需要精确控制其______和______，以确保安全对接。

答案：速度；方向三、简答题（每题10分，共30分）1. 描述宇宙飞船在地球轨道上运行时，其运动状态的特点。

答案：宇宙飞船在地球轨道上运行时，其运动状态为匀速圆周运动。

这是因为宇宙飞船受到地球引力的作用，同时保持一定的速度，使得引力恰好提供向心力，使飞船沿圆形轨道运动。

2. 解释为什么宇宙飞船在太空中可以进行长时间的飞行而不需要额外的推进力。

答案：宇宙飞船在太空中可以进行长时间的飞行而不需要额外的推进力，是因为太空中几乎没有空气阻力，飞船一旦获得适当的速度和方向，就可以依靠惯性在轨道上持续飞行。

此外，宇宙飞船的轨道设计使得地球的引力提供了必要的向心力，维持其在轨道上的运动。

3. 简述宇宙飞船在太空中进行变轨操作的基本原理。

高中物理宇宙航行练习题及讲解整套### 高中物理宇宙航行练习题及讲解#### 练习题一：卫星速度计算题目：一颗卫星在地球轨道上绕地球做匀速圆周运动。

已知地球的质量为\( M \)，卫星的质量为 \( m \)，卫星到地球中心的距离为 \( r \)。

忽略空气阻力，求卫星的线速度 \( v \)。

解答：根据万有引力定律，地球对卫星的引力 \( F \) 为：\[ F = G \frac{Mm}{r^2} \]其中 \( G \) 是万有引力常数。

卫星做匀速圆周运动时，引力提供向心力：\[ F = m \frac{v^2}{r} \]将两个等式联立，得：\[ G \frac{Mm}{r^2} = m \frac{v^2}{r} \]解得卫星的线速度 \( v \) 为：\[ v = \sqrt{\frac{GM}{r}} \]#### 练习题二：卫星周期计算题目：假设卫星的质量为 \( m \)，轨道半径为 \( r \)，求卫星绕地球一周的周期 \( T \)。

解答：卫星绕地球一周的周期 \( T \) 可以通过线速度 \( v \) 和轨道半径 \( r \) 计算：\[ T = \frac{2\pi r}{v} \]由练习题一的解答，我们知道：\[ v = \sqrt{\frac{GM}{r}} \]将 \( v \) 的表达式代入周期公式，得：\[ T = \frac{2\pi r}{\sqrt{\frac{GM}{r}}} = 2\pi\sqrt{\frac{r^3}{GM}} \]#### 练习题三：逃逸速度计算题目：地球表面的重力加速度为 \( g \)，求从地球表面发射物体所需的最小速度（逃逸速度） \( v_{esc} \)。

解答：逃逸速度是指物体克服地球引力，飞离地球所需的最小速度。

根据能量守恒定律，物体在地球表面的动能等于其在无穷远处的势能。

设地球质量为 \( M \)，半径为 \( R \)，物体质量为 \( m \)，则有：\[ \frac{1}{2}mv_{esc}^2 = -G \frac{Mm}{R} \]解得逃逸速度 \( v_{esc} \) 为：\[ v_{esc} = \sqrt{\frac{2GM}{R}} \]#### 练习题四：双星系统稳定性分析题目：两颗质量分别为 \( m_1 \) 和 \( m_2 \) 的恒星，它们之间的距离为 \( L \)，绕共同质心做圆周运动。

参考答案6.5 宇宙航行 练习（1） 1. 22 2.1:3 3.B 4.B 5.略 6.344316GmT F π 7.（1）6：1 （2）1：36 8.AD 9.（1）2：1（2）14乙T 10. 7108.1⨯ 11.g h R T32)(4+π 12．231016.7⨯=M ，33107.2m kg ⨯=ρ6.5 宇宙航行 练习（2）1．【解析】选A.折断后的天线与卫星具有相同的速度,天线受到地球的万有引力全部提供其做圆周运动的向心力,情况与卫星的相同,故天线仍沿原轨道与卫星一起做圆周运动,A 对,B 、C 、D 错. 2.【解析】选B 、C.由公式v= 知，当r=R 地时，卫星运行速度为第一宇宙速度，若r>R 地，则v 小于第一宇宙速度，故A 错误，B 正确；在地面发射卫星时，其发射速度应大于第一宇宙速度，故C 正确；卫星在椭圆轨道的远地点，速度一定小于第一宇宙速度，D 错误. 3.4.【解析】选B.由于发射卫星需要将卫星以一定的速度送入运行轨道,在靠近赤道处的地面上的物体的线速度最大,发射时较节能,因此B 正确.5.6.【解析】选B.绕地飞行的人造卫星及其内所有物体均处于完全失重状态，故在卫星内部，一切由重力引起的物理现象不再发生或由重力平衡原理制成的仪器不能再使用.故天平、密度计、气压计不能再用,而测力计的原理是胡克定律,它可以正常使用,B项正确.7.【解析】选B、C、D.物体做匀速圆周运动时，物体所受的合外力方向一定要指向圆心.对于这些卫星而言，就要求所受的万有引力指向圆心，而卫星所受的万有引力都指向地心，所以A选项错误，B、C选项正确；对于同步卫星来说，由于相对地球表面静止，所以同步卫星应在赤道的正上空，因此D选项正确.8.【解析】选A.同步卫星的轨道半径远大于地球半径,它运行的速度小于第一宇宙速度,A错,C正确.同步卫星由于与地球自转同步且地球的万有引力提供它转动的向心力,据此可推出同步卫星一定在赤道的正上方,且距地面高度一定,即所有同步卫星的轨道半径都相同,B、D正确.9.10.11.12.13.【解析】（1）首先使航天飞机减速做近心运动，进入较低轨道上运行，此时其速度大于太空站的速度，当快要追上时，飞机再进行加速做离心运动，即可追上太空站.（2）航天飞机可以减速做近心运动进入较低轨道上躲避危险；或者加速做离心运动，进入更高的轨道上躲避危险.6.5 宇宙航行练习（371.A2.B3. B4.D5.D6.AB7.A8.BC9.BD 10.C 11.（1）0.97 （2）0.2km。

专题7.4 宇宙航行（练）一、单选题1．2021年12月9日，中国空间站“天宫课堂”第一课正式开讲，这是时隔8年之后，中国航天员再次进行太空授课。

空间站转一圈的时间约90分钟，保证太空授课信号通畅的功臣是中继卫星，中继卫星在地球同步静止轨道运行，空间站、中继卫星绕地球的运动均可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A ．空间站的角速度小于中继卫星的角速度 B ．空间站的加速度大于中继卫星的加速度 C ．空间站的线速度小于中继卫星的线速度 D ．中继卫星的线速度等于第一宇宙速度 【答案】B 【解析】A ．中继卫星在地球同步静止轨道运行，周期为24小时，空间站转一圈约90分钟，由公式2π=Tω 知空间站角速度大于中继卫星角速度，故A 错误； B ．由开普勒第三定律32r k T = 知中继卫星轨道半径大于空间站轨道半径，由2GMmma r = 得2GMa r =知空间站的加速度大于中继卫星的加速度，故B 正确；CD ．由万有引力定律提供向心力22GMm v m r r= 得v =可知空间站的线速度大于中继卫星的线速度，中继卫星的线速度小于第一宇宙速度，故CD 错误。

故选B 。

2．天文学家发现了迄今离地球最近的“孪生星球”——452Kepler b 行星，其围绕一颗恒星转动，周期为368天，该行星直径约为地球的1.6倍，与恒星之间的距离与日、地距离相近。

某学生查阅资料得地球的直径大约为41.2810km ⨯，地球与太阳间的距离大约为81.510km ⨯，引力常量为G ，天体的运动近似为圆周运动，根据以上信息，以下说法正确的是（ ） A ．可求出该恒星的质量B ．可求出行星452Kepler b 的质量C ．若在该行星发射卫星则可求出最小的发射速度D ．若有一卫星绕该行星运转周期为T ，则可求出行星的密度 【答案】A 【解析】AB ．根据万有引力充当向心力有2224GMm m r r Tπ= 可求出中心天体的质量为2324r M GT π=即可求出恒星质量，无法求出行星质量，故A 正确，B 错误；C ．最小发射速度等于第一宇宙速度v =行星的质量未知，不能求卫星的最小发射速度，故C 错误；D ．知道卫星的周期而不知道卫星的轨道半径，不能求出中心天体行星的质量，因此无法求出行星的密度，故D 错误。

宇宙航行1.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其速度是下列的（ ）A ．一定等于7.9 km/sB ．等于或小于7.9 km/sC ．一定大于7.9 km/sD ．介于7.9～11.2 km/s 之间2.人造卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）A.半径越大，速度越小，周期越小B.半径越大，速度越小，周期越大C.所有卫星的速度均是相同的，与半径无关D.所有卫星的角速度均是相同的，与半径无关3. 关于第一宇宙的速度，下面说法错误的是（ ）A ．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B ．它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度C ．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D ．它是卫星在椭圆轨道上运动时近地点的速度4.人造卫星由于受大气阻力，轨道半径逐渐减小，则线速度和周期变化情况为（ ）A ．线速度增大，周期增大B ．线速度增大，周期减小C ．线速度减小，周期增大D ．线速度减小，周期减小5.绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为10千克的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数（ ）A.等于98NB.小于98NC.大于98ND.等于06.地球半径为R ，地球附近的重力加速度为0g ，则在离地面高度为h 处的重力加速度是（ ）A.()202h R g h + B.()202h R g R + C.()20h R Rg + D.()20h R g +7．两颗人造卫星A 、B 绕地球做圆周运动，周期之比为8:1:=B A T T ，则轨道半径之比和运动速率之比分别为 （ ）A ．1:4:=B A R R ，2:1:=B A v v B ．1:4:=B A R R ，1:2:=B A v vC ．4:1:=B A R R ，2:1:=B A v vD ．4:1:=B A R R ，1:2:=B A v v8.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球的半径为R ，地面处的重力加速度为g ，则人造卫星： ( )A ．绕行的最大线速度为RgB ．绕行的最小周期为g R π2 C ．在距地面高为R 处的绕行速度为2Rg D ．在距地面高为R 处的周期为gR 2π2 9． 如图4所示，天文观测中发现宇宙中存在着“双星”。

6.5《宇宙航行》同步练习（含答案）一、单选题1．静止在地面上随地球自转的物体，绕地轴做匀速圆周运动，以下说法正确的是（ ） A ．重力加速度处处相等 B ．速度处处等于第一宇宙速度 C ．线速度处处相等D ．角速度处处相等2．多国科研人员合作的科研项目---事件视界望远镜，于4月10日发布人类有史以来获得的第一张黑洞照片。

假设该黑洞的第一宇宙速度达到光速c ，黑洞的密度等于中子的密度ρ，万有引力常量为G ，则该黑洞的半径R =？（ ）A ．34c R G πρ=B ．234c R G πρ=C ．R =D ．R =3．如图所示，a 、b 、c 是在地球大气层外同一平面内的圆形轨道上绕逆时针方向运动的3颗卫星，下列说法正确的是（ ）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，且大于a 的向心加速度C ．a 卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大D ．c 加速可追上同一轨道上的b ，b 减速可等候同一轨道上的c4．某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量卫星的运动可近似看作圆周运动。

某次测量卫星的轨道半径为r 1，后来变为r 2，21r r <。

以v 1、v 2表示卫星在这两个轨道上的速度，T 1、T 2表示卫星在这两上轨道上绕地运动的周期，则（ ） A ．12v v <，12T T < B ．12v v <，12T TC ．12v v >，12T T <D ．12v v >，12T T5．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E 运行，在P 点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是（）A ．卫星在轨道1的任何位置都受到相同的引力B ．卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度C ．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P 点的加速度都相同D ．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P 点的速度都相同6．如图，a 、b 、c 是在地球大气层外圆轨道上运动的3颗质量不同的卫星，下列说法正确的是（ ）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，且大于a 的向心加速度C ．c 加速可追上同一轨道上的bD ．a 卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大7．北京时间2016年6月12日23时30分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功发射了第23颗北斗导航卫星，并送入预定转移轨道．假设这颗北斗导航卫星先沿椭圆轨道1飞行， 后在远地点B 处点火加速，由轨道l 变成轨道2后做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）A ．卫星在轨道2运行时的速度大于7.9km/sB ．卫星在轨道2运行时不受重力作用C ．卫星在轨道2运行到B 点时的速度比在轨道1运行到B 点时的速度小D ．卫星在轨道l 上的B 点和在轨道2上的B 点加速度大小相等8．2022年左右我国将建成载人空间站，轨道高度距地面约400km ，在轨运营10年以上，它将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地。

第七章万有引力与宇宙航行第4节宇宙航行练习11．当人造卫星已进入预定运行轨道后，下列叙述中正确的是A．卫星及卫星内一切物体均不受重力作用B．仍受重力作用，并可用弹簧秤直接称出物体所受重力的大小C．如果在卫星内有—物体自由释放，则卫星内观察者将可以看到物体做自由落体运动D．如果卫星自然破裂成质量不等的两块，则该两块仍按原来的轨道和周期运行2．由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步卫星，这些卫星的A．质量可以不同B．轨道半径可以不同C．轨道平面可以不同D．速率可以不同3．由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么卫星的A．速率变大，周期变小B．速率变小，周期变大C．速率变大，周期变大D．速率变小，周期变小4．关于宇宙速度，下列说法正确的是A．第一宇宙速度是能使人造地球卫星飞行的最小发射速度B．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度C．第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时的最大速度D．第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度5．关于地球的同步卫星，下列说法正确的是A．同步卫星绕太阳转动B．同步卫星距离地面的高度可以调节C．同步卫星的运行轨迹可以通过北极上空D．同步卫星周期与地球自转周期相同6．2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空。

该卫星将在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为T；最终在月球表面实现软着陆。

若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响。

则A．“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为22 4πR TBC．“嫦娥三号”降落月球时，通常使用降落伞减速从而实现软着陆D．物体在月球表面自由下落的加速度大小为23224π()R hR T+7．如图所示，两颗卫星在同一轨道平面内绕地球做顺时针匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度等于R，周期为T a，b卫星离地面高度为3R，则：（1）a，b两卫星运行周期之比T a:T b是多少？（2）若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点正上方，则a至少经过多长时间与b相距最远？8．已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。

1．关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是()A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的最大运行速度C．它是能使卫星进入同步卫星轨道所需的发射速度D．它是地球卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度解析：选B.第一宇宙速度是人造地球卫星最小发射速度，也是人造地球卫星最大环绕速度，其大小等于人造卫星靠近地球表面做圆周运动的速度．故选B.2．2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气．下列说法正确的是()A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间。

B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用解析：选BC.本题虽为天体运动问题，但题中特别指出存在稀薄大气，所以应从变轨角度入手．第一宇宙速度和第二宇宙速度为发射速度，天体运动的速度为环绕速度，均小于第一宇宙速度，选项A错误；天体运动过程中由于大气阻力，速度减小，导致需要的向心力F n＝mv2r减小，做向心运动，向心运动过程中，轨道高度降低，且万有引力做正功，势能减小，动能增加，选项B、C正确；航天员在太空中受地球引力，地球引力全部提供航天员做圆周运动的向心力，选项D错误．3．我国的第十六颗北斗卫星“北斗－G6”定点于地球静止轨道东经°.由此，具有完全自主知识产权的北斗系统首先具备为亚太地区提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力．其定位精度优于20 m，授时精度优于100 ns.关于这颗“北斗－G6”卫星以下说法中正确的有()A．这颗卫星轨道平面与东经°的经线平面重合B．通过地面控制可以将这颗卫星定点于杭州正上方C．这颗卫星的线速度大小比离地350 km高的“天宫一号”空间站线速度要大￥D．这颗卫星的周期一定等于地球自转周期解析：选D.定点于地球静止轨道的第十六颗北斗卫星“北斗－G6”是同步卫星，卫星轨道平面在赤道平面，卫星的周期一定等于地球自转周期，选项A错误、D正确；不能通过地面控制将这颗卫星定点于杭州正上方，选项B错误；这颗卫星的线速度大小比离地350km 高的“天宫一号”空间站线速度要小，选项C 错误．4．假设地球的质量不变，而地球的半径增大到原来半径的2倍，那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的( )倍 B ．1/2倍 C ．1/2倍 D ．2倍解析：选B.因第一宇宙速度即为地球的近地卫星的线速度，此时卫星的轨道半径近似地认为是地球的半径，且地球对卫星的万有引力充当向心力．故有公式GMm /R 2＝mv 2/R 成立．所以解得：v ＝GM /R ，因此，当M 不变，R 增加为2R 时，v 减小为原来的12倍，即正确的选项为B.5．研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比( )A ．距地面的高度变大B ．向心加速度变大} C ．线速度变大 D ．角速度变大 解析：选A.本题应抓住同步卫星与地球自转周期相同这一特征，结合万有引力定律和牛顿第二定律进行求解．A ．地球的自转周期变大，则地球同步卫星的公转周期变大．由GMm R ＋h 2＝m 4π2T 2(R ＋h )，得h ＝3GMT 24π2－R ，T 变大，h 变大，A 正确．B ．由GMm r 2＝ma ，得a ＝GM r 2，r 增大，a 减小，B 错误．C ．由GMm r 2＝mv 2r ，得v ＝GMr ，r 增大，v 减小，C 错误． D ．由ω＝2πT 可知，角速度减小，D 错误．6．由于阻力的原因，人造卫星绕地球做匀速圆周运动的半径逐渐减小，则下列说法正确的是( )A ．运动速度变大B ．运动周期减小C ．需要的向心力变大D ．向心加速度减小&解析：选ABC.设地球质量为M ，卫星质量为m ，轨道半径为r ，运行周期、线速度和角速度分别为T 、v 、ω.根据牛顿第二定律得：G Mm r 2＝m v 2r ＝mω2r ＝m 4π2T 2r解得v ＝GM r ；ω＝GM r 3；T ＝4π2r 3GM 向心加速度a ＝GM r 2＝v 2r ＝ω2r ＝4π2T 2r需要的向心力等于万有引力提供的向心力F 需＝G Mm r 2根据轨道半径r 逐渐减小，可以得到v 、ω、a 、F 需都是增大的而周期T 是减小的．7．西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为×107 m ．它与另一颗同质量的同步轨道卫星(轨道半径为×107 m)相比( )A ．向心力较小B ．动能较大%C ．发射速度都是第一宇宙速度D ．角速度较小解析：选B.由题知，中圆轨道卫星的轨道半径r 1小于同步卫星轨道半径r 2，卫星运行时的向心力由万有引力提供，根据F 向＝G Mm r 2知，两卫星的向心力F 1＞F 2，选项A 错误；根据G Mm r 2＝mv 2r ＝mω2r ，得环绕速度v 1＞v 2，角速度ω1＞ω2，两卫星质量相等，则动能E k1＞E k2，故选项B 正确、选项D 错误；根据能量守恒，卫星发射得越高，发射速度越大，第一宇宙速度是卫星最小的发射速度，因此两卫星的发射速度都大于第一宇宙速度，且v 01＜v 02，选项C 错误．8．一颗人造卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行，已知地球的第一宇宙速度为v 1＝7.9 km/s ，g ＝9.8 m/s 2.(1)这颗卫星运行的线速度为多大(2)绕地球运动的向心加速度为多大(3)质量为1 kg 的仪器放在卫星内的平台上，仪器的重力为多大它对平台的压力有多大 解析：(1)卫星近地运行时，有G Mm R 2＝m v 21R…卫星离地面的高度为R 时，有G Mm 2R 2＝m v 222R由以上两式得v 2＝v 12＝2×2 km/s≈ km/s (2)卫星离地面的高度为R 时，有G Mm 2R 2＝ma 靠近地面时，有GMm R 2＝mg解得a ＝14g ＝ m/s 2(3)在卫星内，仪器的重力等于地球对它的吸引力，则G ′＝mg ′＝ma ＝1× N ＝ N由于卫星内仪器的重力完全用于提供做圆周运动的向心力，仪器处于完全失重状态，所以仪器对平台的压力为零．·答案：(1) km/s (2) m/s 2(3) N 09.质量为m 的登月器与航天飞机连接在一起，随航天飞机绕月球做半径为3R (R 为月球半径)的圆周运动．当它们运动到轨道的A 点时，登月器被弹离，航天飞机速度变大，登月器速度变小且仍沿原方向运动，随后登月器沿椭圆轨道登上月球表面的B 点，在月球表面逗留一段时间后，经快速启动仍沿原椭圆轨道回到分离点A 与航天飞机实现对接，如图所示．已知月球表面的重力加速度为g 月．科学研究表明，天体在椭圆轨道上运行的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比．(1)登月器与航天飞机一起在圆轨道上绕月球运行的周期是多少(2)若登月器被弹离后，航天飞机的椭圆轨道的长轴为8R ，为保证登月器能顺利返回A 点实现对接，则登月器可以在月球表面逗留的时间是多少解析：(1)设登月器和航天飞机在半径为3R 的圆轨道上运行时的周期为T ，因其绕月球做圆周运动，所以满足G Mm 3R 2＝m ⎝⎛⎭⎫2πT 2·3R .同时，月球表面的物体所受重力和引力的关系满足G Mm R 2＝mg 月联立以上两式得T ＝6π3R g 月(2)设登月器在小椭圆轨道运行的周期是T 1，航天飞机在大椭圆轨道运行的周期是T 2.依题意，对登月器有T 23R3＝T 212R 3，解得T 1＝269T 对航天飞机有T 23R 3＝T 224R 3，解得T 2＝839T 为使登月器沿原椭圆轨道返回到分离点A 与航天飞机实现对接，登月器可以在月球表面逗留的时间t 应满足：t ＝nT 2－T 1(其中n ＝1、2、3、…)故t ＝839nT －269T ＝4π(4n －2) R g 月(其中n ＝1、2、3、…)． 答案：(1)6π 3R g 月 (2)4π(4n －2) R g 月(n ＝1、2、3、…)。

宇宙航行习题课练习题1. 题目：太空轨道计算描述：一个卫星以每小时40000千米的速度绕地球公转。

假设地球的半径为6400千米，求出该卫星的公转周期、高度和速度。

2. 题目：宇宙飞船的质量变化描述：一艘宇宙飞船的质量为2000千克。

当它在地球上起飞时，它的推力为300kN。

在离开地球大气层并进入太空后，其质量变为1800千克。

根据上述信息，计算宇宙飞船离开地球的加速度以及在离开大气层后的推力。

3. 题目：行星运动计算描述：假设行星绕太阳的轨道是一个椭圆轨道，太阳位于中心，行星现在位于离太阳最近的点上。

已知行星与太阳的距离为4亿公里，离开太阳最近的点时的速度为30000千米/小时。

请计算行星离开太阳最远的点时的速度。

4. 题目：光年距离计算描述：我们知道光年是衡量宇宙距离的一种单位。

假设一颗恒星距离地球10000光年，请计算从地球到这颗恒星的距离（以千米为单位）。

5. 题目：引力潮汐力计算描述：当一个天体接近另一个天体时，它会受到引力潮汐力的作用。

假设一个直径为10000千米的行星距离一颗质量为1亿千克的星球的表面距离为20000千米。

计算这个行星受到的引力潮汐力（以牛顿为单位）。

6. 题目：行星自转速度计算描述：已知一个行星的自转周期为24小时，且其半径为8000千米。

请计算该行星上赤道附近的自转速度。

7. 题目：宇宙速度计算描述：宇宙速度是指进入轨道所需的最低速度。

已知地球的质量为5.97×10^24千克，平均半径为6400千米，求地球表面的宇宙速度。

以上是宇宙航行习题课的练习题，希望对你的学习有所帮助。

如果你有任何问题，欢迎随时提问。

祝你顺利完成练习！。