专题强化练7 卫星的发射与变轨(含答案解析)

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名称 专题强化练7 卫星的发射与变轨(含答案解析)
格式 docx
文件大小 63.8KB
资源类型 试卷
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-07-24 16:52:21

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文档简介

第三章 万有引力定律
专题强化练7 卫星的发射与变轨     
一、选择题
1.(多选)如图所示,某卫星的工作轨道是距月面100 km的环月圆轨道Ⅰ,该卫星在A点变轨到椭圆轨道Ⅱ,B点为近月点,距月球表面大约15 km。下列说法错误的是 (  )
A.卫星在轨道Ⅱ上A点的速度大于B点的速度
B.卫星在轨道Ⅱ上A点的速度等于在轨道Ⅰ上A点的速度
C.卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度等于在轨道Ⅰ上A点的加速度
D.卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度大于在轨道Ⅰ上A点的加速度
2.2021年2月“天问一号”到达火星,并完成了一系列的绕火星变轨,现将绕火星轨道简化,如图所示,P为近火点,则下列说法正确的是 (  )
A.“天问一号”的发射速度大于第三宇宙速度
B.“天问一号”从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ需点火加速
C.“天问一号”在轨道Ⅰ的周期比在轨道Ⅱ的大
D.“天问一号”经过两轨道切点P时速度相同
二、非选择题
3.中国自行研制,具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船,目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术,其发射过程简化如下:飞船在酒泉卫星发射中心发射,由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,A点距地面的高度为h1,飞船飞行五周后进行变轨,进入预定圆轨道,如图所示,设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,若已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求:
(1)地球的平均密度;
(2)飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小;
(3)椭圆轨道远地点B距地面的高度h2。
答案与分层梯度式解析
第三章 万有引力定律
专题强化练7
卫星的发射与变轨
1.ABD 因为A点是椭圆轨道的远月点,B点是近月点,由开普勒第二定律可知,卫星在轨道Ⅱ上A点的速度小于B点的速度,故A说法错误;因为卫星在A点从环月圆轨道变轨到椭圆轨道,做近心运动,需要减速,所以卫星在轨道Ⅱ上A点的速度小于在轨道Ⅰ上A点的速度,故B说法错误;因为卫星无论在轨道Ⅱ上A点还是在轨道Ⅰ上A点,所受万有引力都相同,所以加速度大小相等,故C说法正确,D说法错误。
2.C “天问一号”的发射速度小于第三宇宙速度,如果发射速度大于第三宇宙速度,会脱离太阳的束缚,选项A错误;“天问一号”从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ相当于做近心运动,需点火减速,选项B错误;根据开普勒第三定律可知,轨道半径越大,周期越大,所以“天问一号”在轨道Ⅰ的周期比在轨道Ⅱ的大,选项C正确;根据卫星变轨规律可知,由低轨道到高轨道,需要点火加速,由高轨道到低轨道,需要点火减速,所以“天问一号”经过两轨道切点P时速度不相同,选项D错误。
3.答案 (1) (2) (3)-R
解析 (1)根据质量、密度、体积间的关系可知,地球的质量为
M=ρ·πR3 ①
在地球表面附近,物体受到的万有引力与重力近似相等,有
mg=G ②
联立解得地球的平均密度ρ=
(2)根据牛顿第二定律有G=maA ③
联立②③解得飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小为
aA=
(3)飞船在预定圆轨道上飞行时由万有引力提供向心力,有
G=m(R+h2) ④
由题意可知,飞船在预定圆轨道上运行的周期为T= ⑤
联立②④⑤解得椭圆轨道远地点B距地面的高度为h2=-R