高中物理教科版必修二第3章 4人造卫星 宇宙速度 含答案.docx

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高中物理教科版必修二第3章4人造卫星宇宙速度含答案

学业分层测评（十）

（建议用时：

45分钟）

1．把人造地球卫星的运动近似看做匀速圆周运动，则离地球越近的卫星（　　）

A．质量越大　　　　B．万有引力越大

C．周期越大D．角速度越大

【解析】　由万有引力提供向心力得F向＝F引＝

＝mrω2＝mr

，可知离地面越近，周期越小，角速度越大，且运动快慢与质量无关．所以卫星离地球的远近决定运动的快慢，与质量无关，故A、C错误，D正确；由于卫星质量m不确定，故无法比较万有引力大小，故B错误．

【答案】　D

2．一探月卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面，已知月球的质量约为地球质量的

，月球半径约为地球半径的

，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为（　　）

【导学号：

22852076】

A．0.4km/sB．1.8km/s

C．11km/sD．36km/s

【解析】　对于环绕地球或月球的人造卫星，其所受万有引力即为它们做圆周运动所需的向心力，即

＝m

，所以v＝

，第一宇宙速度指的是最小发射速度，同时也是近地卫星的环绕速度，对于近地卫星来说，其轨道半径近似等于中心天体半径，所以

＝

＝

＝

，所以v月＝

v地＝

×7.9km/s≈1.8km/s.故选B.

【答案】　B

3．如图344所示是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是（　　）

图344

A．根据v＝

可知vA

B．根据万有引力定律可知FA>FB>FC

C．角速度ωA>ωB>ωC

D．向心加速度aA

【解析】　由题图知三颗不同的人造地球卫星的轨道半径关系为rA

由万有引力提供向心力得

＝m

＝mrω2＝ma

可知v＝

所以vA>vB>vC，A选项错误；由于三颗卫星的质量关系不确定，故万有引力大小不确定，B选项错误；ω＝

，所以ωA>ωB>ωC，C选项正确；a＝

，所以aA>aB>aC，故D选项错误．

【答案】　C

4．星球上的物体脱离星球引力所需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与其第一宇宙速度v1的关系是v2＝

v1.已知某星球的半径为r，表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的

，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（　　）