发布时间 : 星期一 文章2016-2017学年高中物理必修二学案(29份) 人教课标版25(精美教案)更新完毕开始阅读
综上分析，正确选项为、. 答案
．(对宇宙速度的理解)恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星．中子星的半径较小，一般在～，但它的密度大得惊人．若某中子星的半径为，密度为×，那么该中子星上的第一宇宙速度约为() ．．× ．×．× 答案
解析中子星上的第一宇宙速度即为它表面的环绕速度， 由＝，得＝，又由
＝ρ＝ρπ，代入上式可得＝， 代入数据得≈×.
．(人造卫星运动的规律)人造卫星环绕地球运行的速率＝，其中为地面处的重力加速度，为地球半径，为卫星离地球中心的距离．下列说法正确的是() ．从公式可见，环绕速度与轨道半径的平方根成反比 ．从公式可见，把人造卫星发射到越远的地方越容易
．由第一宇宙速度公式＝知卫星轨道半径越大，其运行速度越大 ．以上答案都不对 答案
解析由于是地球表面处的重力加速度，是地球半径，都是定值，根据＝可得环绕速度与轨道半径的平方根成反比，正确，错误；虽然越大，越小，但把卫星发射到越远的地方火箭会有更多的动能转化为重力势能，需要的发射速度就越大，错误；＝是指第一宇宙速度，其中的
是地球半径，不是卫星的轨道半径，不能得出卫星的轨道半径越大，越大的结论，错误． ．(人造卫星运动的规律)如图所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星、、绕地球做匀速圆周运动，某一时刻它们恰好在同一直线上，下列说法中正确的是()
图
．根据＝可知，运行速度满足＞＞ ．运转角速度满足ω＞ω＞ω ．向心加速度满足＜＜
．运动一周后，最先回到图示位置 答案
解析由＝得，＝，越大，则越小，故＜＜，错误；由＝ω得，ω＝，越大，则ω越小，故ω＜ω＜ω，错误；由＝得，＝，越大，则越小，故＜＜，正确；由＝得，＝π，越大，则越大，故＞＞，因此运动一周后，最先回到图示位置，错误．
．(对同步卫星的理解及应用)我国曾经发射了一颗“北斗一号”导航定位卫星，预示着我国通讯技术的不断提高．该卫星处于地球的同步轨道，其质量为，假设其离地高度为，地球半径为，地面附近重力加速度为，则有() ．该卫星运行周期为 ．该卫星向心加速度是() ．该卫星运行线速度是
．该卫星周期与近地卫星周期之比是(＋) 答案
解析同步卫星与地球的自转周期相等，故该卫星运行周期为，正确；由牛顿第二定律得＝，又由于＝，故可以得到该卫星的向心加速度是＝()，故正确；由＝及＝，得该卫星的线速度为，故正确；由开普勒第三定律＝常数可得该卫星周期与近地卫星周期之比为()，故错误.
题组一对三个宇宙速度的理解
．关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是()
．第一宇宙速度是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度 ．第一宇宙速度又叫脱离速度 ．第一宇宙速度跟地球的质量无关 ．第一宇宙速度跟地球的半径无关
答案
解析第一宇宙速度是物体在地面附近做匀速圆周运动的速度，对，错；根据＝得＝，可见第一宇宙速度与地球的质量和半径有关，、错． ．下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是()
．第一宇宙速度＝，第二宇宙速度＝，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于，小于
．美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度
．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度
．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度 答案
解析根据＝可知，卫星的轨道半径越大，即距离地面越远，卫星的环绕速度越小，＝是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度，选项正确；实际上，由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径，故卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度都小于第一宇宙速度，选项错误；美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，仍在太阳系内，所以其发射速度小于第三宇宙速度，选项错误；第二宇宙速度是在地面附近使物体挣脱地球束缚而成为太阳的一颗人造行星的最小发射速度，选项正确．
．若取地球的第一宇宙速度为，某行星的质量是地球质量的倍，半径是地球半径的倍，此行星的第一宇宙速度约为() ．． ．． 答案
解析第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，对于近地卫星，其轨道半径近似等于星球半径，所受万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律得＝，解得＝.因为行星的质量′是地球质量的倍，半径′是地球半径的倍，则＝＝＝，故′＝＝×＝，正确．
．美国“新地平线”号探测器，已于美国东部时间年月日时(北京时间日时)借助“宇宙神”火箭，从佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射升空，开始长达九年的飞向冥王星的太空之旅．拥有级发动机的“宇宙神”重型火箭将以每小时万千米的惊人速度把“新地平线”号送离地球，这个冥王星探测器因此将成为人类有史以来发射的速度最高的飞行器，此速度() ．大于第一宇宙速度 ．大于第二宇宙速度 ．大于第三宇宙速度 ．小于并接近第三宇宙速度
答案
解析由题中已知条件：×＝以及第一宇宙速度是，第二宇宙速度是，第三宇宙速度是，可以判断、、正确．
．一颗人造地球卫星以初速度发射后，可绕地球做匀速圆周运动，若使发射速度增为，则该卫星可能()
．绕地球做匀速圆周运动 ．绕地球运动，轨道变为椭圆 ．不绕地球运动，成为太阳的人造行星
．挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙去了 答案
解析以初速度发射后能成为人造地球卫星，可知发射速度一定大于第一宇宙速度；当以速度发射时，发射速度一定大于，已超过了第二宇宙速度，也可能超过第三宇宙速度，所以此卫星不再绕地球运行，可能绕太阳运行，或者飞到太阳系以外的空间去了，故选项、正确． 题组二人造卫星运动的规律
．可以发射一颗这样的人造卫星，使其圆轨道() ．与地球表面上某一纬线(非赤道)是共面同心圆 ．与地球表面上某一经线所决定的圆是共面同心圆
．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的 ．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的 答案
解析人造卫星运行时，由于地球对卫星的引力是它做圆周运动的向心力，而这个力的方向必定指向圆心，即指向地心，也就是说人造卫星所在轨道圆的圆心一定要和地球的中心重合，故是不对的；由于地球自转，所以卫星的轨道平面也不可能和经线所决定的平面共面，所以也是不对的；相对地球表面静止的就是同步卫星，它必须在赤道线平面内，且距地面有确定的高度，这个高度约为三万六千千米，而低于或高于这个轨道的卫星也可以在赤道平面内运动，不过由于它们自转的周期和地球自转周期不同，就会相对于地面运动．
．假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的倍，仍做圆周运动，则() ．根据公式＝ω，可知卫星运动的线速度将增大到原来的倍 ．根据公式＝，可知卫星所需的向心力将减少到原来的 ．根据公式＝，可知地球提供的向心力将减小到原来的
．根据上述和中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的 答案
解析从＝看出，离地球越远的卫星速度越小，当半径加倍时，地球对卫星的万有引力变为原来的，即地球提供的向心力减小到原来的，速度变为原来的倍．