宇宙航行

1.(第一宇宙速度的计算)若取地球的第一宇宙速度为8 km/s,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球半径的1.5倍,此行星的第一宇宙速度约为( )
A.16 km/s B.32 km/s
C.4 km/s D.2 km/s
[解析] 由G=m得v= ,因为行星的质量M′是地球质量M的6倍,半径R′是地球半径R的1.5倍,即M′=6M,R′=1.5R,所以== =2,则v′=2v=16 km/s,A正确.
[答案] A
2.(人造地球卫星的运行规律)如图所示,a、b、c是大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,a、b质量相同且小于c的质量,下列说法中正确的是( )

A.b、c的线速度大小相等且大于a的线速度
B.b、c的向心加速度相等且大于a的向心加速度
C.b、c的周期相等且大于a的周期
D.b、c的向心力相等且大于a的向心力
[解析] a、b、c三颗人造地球卫星做圆周运动所需的向心力都是由地球对它们的万有引力提供. 由牛顿第二定律得G=m=mr=ma(M为地球的质量,m为卫星的质量),所以v= ∝,与卫星质量无关,由图知rb=rc>ra,则vb=vc<va,A错误;a=∝,与卫星质量无关,由rb=rc>ra,得ab=ac<aa,B错误;T=∝,与卫星质量无关,由rb=rc>ra得Tb=Tc>Ta,C正确;Fn=G∝,与质量m和半径r有关,由ma=mb<mc,rb=rc>ra知>,即Fna>Fnb,<,即Fnb<Fnc,与无法比较,D错误.
[答案] C
3.(多选)(同步卫星的轨道特点)如图所示的三颗人造地球卫星,则下列说法正确的是( )

A.卫星可能的轨道为a、b、c
B.卫星可能的轨道为a、c
C.同步卫星可能的轨道为a、c
D.同步卫星可能的轨道为a
[解析] 卫星的轨道平面可以在赤道平面内,也可以和赤道平面垂直,还可以和赤道平面成任一角度.但是由于地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球运动的向心力,所以,地心必须是卫星圆轨道的圆心,因此卫星可能的轨道一定不会是b.同步卫星只能位于赤道的正上方,所以同步卫星可能的轨道为a.综上所述,正确选项为B、D.
[答案] BD