7.4 宇宙航行 同步讲练（原卷+解析卷）——2024-2025学年高一物理必修二（2019人教版）

中小学教育资源及组卷应用平台 7.4 宇宙航行 （1）了解人造地球卫星的最初构想，会推导第一宇宙速度。 （2）知道同步卫星和其他卫星的区别，会分析人造地球卫星的受力和运动情况并解决涉及人造地球卫星运动的较简单的问题。 （3）了解发射速度与环绕速度的区别和联系，理解天体运动中的能量观。 （4）了解宇宙航行的历程和进展，感受人类对客观世界不断探究的精神和情感。 如图所示，在 1687 年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛顿设想：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星。你知道这个速度究竟有多大吗？ 知识点1 宇宙速度 1．第一宇宙速度的推导 (1)已知地球质量m地和半径R，物体在地面附近绕地球的运动可视作匀速圆周运动，万有引力提供物体运动所需的向心力，轨道半径r近似认为等于地球半径R，由＝m，可得v＝. (2)已知地面附近的重力加速度g和地球半径R，由mg＝m得：v＝. 2．三个宇宙速度及含义 数值 意义 第一宇宙速度 7.9 km/s 物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度 第二宇宙速度 11.2 km/s 在地面附近发射飞行器使其克服地球引力，永远离开地球的最小地面发射速度 第三宇宙速度 16.7 km/s 在地面附近发射飞行器使其挣脱太阳引力束缚，飞到太阳系外的最小地面发射速度 （2024春 福州期末）20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空这一全新活动领域，人类突破了大气层的阻拦，摆脱了地球引力的束缚，实现了在太空翱翔的梦想，近年来我国也在太空探索中取得多项重大突破。以下关于宇宙相关知识说法正确的是（　　） A．哥白尼对第谷观测的行星数据进行多年研究，提出了行星运动定律 B．卡文迪许通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人 C．人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度 D．开普勒经过长期研究发现了万有引力定律 （2024春 西城区期末）已知地球质量为M，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G。用上述物理量计算地球的第一宇宙速度是（　　） A． B． C． D． （2024 天津模拟）“神舟十七号”载人飞船于2023年10月26日顺利发射升空，开启了为期6个月的天宫空间站之旅。神舟十七号飞船经历上升、入轨交会飞行后，与已经和天舟货运船形成组合体的空间站核心舱对接，航天员进入空间站组合体，整体在距离地球表面400公里的轨道稳定运行。下列说法正确的是（　　） A．“神舟十七号”的运行周期大于24小时 B．“神舟十七号”的发射速度小于第一宇宙速度 C．“神舟十七号”的运行速度小于第一宇宙速度 D．已知“神舟十七号”的线速度与角速度，可以求得“神舟十七号”质量 （2024秋 越秀区校级月考）在一颗半径为地球半径0.8倍的行星表面，将一个物体竖直向上抛出，不计空气阻力。从抛出开始计时，物体运动的位移随时间关系如图（可能用到的数据：地球的半径为6400km，地球的第一宇宙速度取8km/s，地球表面的重力加速度为10m/s2），则（　　） A．该行星的质量比地球的质量大 B．该行星表面的重力加速度为16m/s2 C．该行星的第一宇宙速度为6.4km/s D．该物体落到行星表面时的速率为30m/s （2024春 新泰市校级期末）假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，已知该行星半径为R，引力常量为G。宇航员在该行星表面距地面h处（h R）由静止释放一个小球，经过时间t落到地面（引力视为恒力，不计行星自转，阻力可忽略）。求： （1）该行星表面的重力加速度g； （2）该行星的质量M； （3）该行星的第一宇宙速度v。 （2024春 梅州期末）根据同名科幻小说改编的电视剧《三体》上线后备受关注，点燃了人类探索未知世界的热情。假如将来某一天你成为了一名宇航 ... ...