第5节 宇宙航行
2 提升练、课时跟踪
一、选择题
1．将地球看做质量均匀分布的球体，在其上空有许多同步卫星，下列说法中正确的是( )
A．它们的质量可能不同
B．它们的角速度可能不同
C．它们的向心加速度可能不同
D．它们离地心的距离可能不同
解析：选A 所谓地球同步卫星，是相对地面静止且和地球有相同周期、角速度的卫星．同步卫星定位于赤道的正上方，离地面的高度约为3.6×104 km.因此所有同步卫星离地心的距离均相同，向心加速度也相同．
2．(多选)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是( )
A．第一宇宙速度v1＝7.9 km/s，第二宇宙速度v2＝11.2 km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1，小于v2
B．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
C．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小行星的最小发射速度
D．第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
解析：选CD 根据v＝ 可知，卫星的轨道半径r越大，即距离地面越远，卫星的环绕速度越小，v1＝7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度，选项D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A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B错误；第二宇宙速度是使物体挣脱地球束缚而成为太阳的一颗人造小行星的最小发射速度，选项C正确．
3．(多选)原计划的“铱”卫星通讯系统是在距地球表面780 km 的太空轨道上建立一个由77颗小卫星组成的星座．这些小卫星均匀分布在覆盖全球的7条轨道上，每条轨道上有11颗卫星．由于这一方案的卫星排布像化学元素“铱”原子的核外77个电子围绕原子核运动一样，所以称为“铱”星系统．后来改为由66颗卫星，分布在6条轨道上，每条轨道上由11颗卫星组成，仍称它为“铱”星系统．“铱”星系统的66颗卫星，其运行轨道的共同特点是( )
A．以地轴为中心的圆形轨道
B．以地心为中心的圆形轨道
C．轨道平面必须处于赤道平面内
D．“铱”星运行轨道远低于同步卫星轨道
解析：选BD “铱”卫星系统作为覆盖全球的通讯卫星系统，在地球引力的作用下，在以地心为中心的圆形轨道上运行，故B正确，A、C错误；“铱”卫星系统距地面的高度为780 km，远低于同步卫星距地面的高度，故D正确．
4．(2019·中山高一检测)关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是( )
A．已知它的质量是1.24 t，若将它的质量增为2.48 t，其同步轨道半径将变为原来的2倍
B．它的运行速度大于7.9 km/s
C．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用它进行电视转播
D．它距地面的高度约为地球半径的5倍，故它的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的
解析：选D 同步卫星的轨道半径是固定的，与质量大小无关，A错；7.9 km/s是人造卫星的最小发射速度，同时也是卫星的最大环绕速度，卫星的轨道半径越大，其线速度越小，同步卫星距地面很高，故其运行速度小于7.9 km/s，B错；同步卫星只能在赤道的正上方，C错；由G＝man可得，同步卫星的加速度an＝G＝G＝G＝g，D正确．
5．(多选)一颗在地球赤道上空运转的同步卫星，距地面高度为h，已知地球半径为R，地球自转周期为T，地面重力加速度g，则这颗卫星运转的线速度大小为( )
A．(R＋h) B．R
C. D．
解析：选ABC 由匀速圆周运动线速度定义可得：v＝(R＋h)，故A正确；由万有引力提供向心力的线速度表达式可得：G＝m；在地面上的物体由万有引力等于重力可得：G＝mg，由上式联立解得：v＝R ，故B正确；根据G＝m(h＋R)，解得R＋h＝，代入v＝(R＋h)，解得：v＝，故C正确，D错误．
