1、16.5 宇宙航行课时自测基础达标1.以下关于宇宙速度的说法中正确的是 ( )A.第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度B.第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度C.地球同步卫星的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D.地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚【解析】选 B。根据 v= 可知,第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度,是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度,选项 A 错误,选项 B 正确;地球同步卫星的线速度小于第一宇宙速度,更小于第二宇宙速度,选项 C 错误;地球上的物体的速度若大于第三宇宙速度即可脱离太阳的束缚,选项 D 错误。2.
2、 在地球的卫星中有两类卫星的轨道比较特殊,一是极地卫星,二是同步卫星。已知某极地卫星的运行周期为 12 h,则下列关于对极地卫星和同步卫星的描述正确的是A.该极地卫星的运行速度一定小于同步卫星的运行速度B.该极地卫星的向心加速度一定大于同步卫星的向心加速度C.该极地卫星的发射速度一定大于同步卫星的发射速度D.该极地卫星和同步卫星均与地面相对静止【解析】选 B。由 G =m =ma 得 v= ,a= ,同步卫星的周期为 24 h,则2同步卫星的周期大于极地卫星的周期,由周期与轨道半径的关系知,同步卫星的轨道半径较大,则同步卫星的线速度较小,加速度较小,故 A 错误、B 正确;同步卫星的高度高,所
3、以同步卫星的发射速度大,C 错误;极地卫星不是地球同步卫星,所以相对于地面不静止,D 错误。3.(多选)北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS),北斗卫星导航系统包括 5 颗同步卫星和 30 颗一般轨道卫星。关于这些卫星,以下说法正确的是 ( )A.5 颗同步卫星的轨道半径都相同B.5 颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内2C.导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度D.导航系统所有卫星中,运行轨道半径越大的,周期越小【解析】选 A、B。同步卫星位于赤道平面内,轨道半径都相同,选项 A、B 正确;第一宇宙速度是最大的环绕速度,导航系统所有卫星的运行速度
4、都小于第一宇宙速度,选项 C 错误;根据 G =m r,得 T= ,导航系统所有卫星中,运行轨道半径越大的,周422期越大,选项 D 错误。【补偿训练】一种通信卫星需要“静止”在赤道上空的某一点,因此它的运行周期必须与地球自转周期相同。请你估算:通信卫星离地心的距离大约是月心离地心的距离的多少倍。(月球的公转周期大约为 27 天) ( )A. B. C. D.1602【解析】选 D。卫星和月球绕地球公转做圆周运动,根据开普勒第三定律,可得:= = = ,所以, = ,选项 D 正确。12272 卫月4.质量为 m 的卫星在离地面 R0处做匀速圆周运动。设地球的半径也为 R0,地面的重力加速度为 g,引力常量为 G,求:(1)地球的质量。(2)卫星的线速度大小。【解题指南】(1)地球的质量可应用 mg=G 求解。2(2)卫星的线速度满足万有引力充当向心力 G =m 的规律。【解析】(1)对地面上的物体 mg=G203解得:M=g 。(2)设卫星的线速度为 v,卫星受到的合外力等于万有引力:=m ,解得 v= 。答案:(1) (2)
