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1、简答题
(1)该行星的同步卫星距行星表面的高度h.
(2)该行星的自转周期TR.
参考答案:
(1)
(2)
本题解析:(1)对绕行星表面运行的卫星有:
?3分
对该行星的同步卫星有:
?3分
可解得:
?2分
(2)由于:
?3分
所以:
?1分
本题难度:简单
2、选择题 绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星,通过轨道调整,使轨道半径增大到原来的2倍,且仍保持绕地球做匀速圆周运动,则
A.根据公式v = w r,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B.根据公式
,可知卫星运动所需的向心力将减小到原来的
C.根据公式
,可知地球提供的向心力将减小到原来的
D.根据公式
和
,可知卫星运动的周期将增大到原来的2
倍
参考答案:CD
本题解析:A、当轨道半径变化时,万有引力变化,卫星的角速度ω=
随着变化,所以,不能用公式v=rω讨论卫星的线速度变化,故选项A错误.
B、当轨道半径变化时,万有引力变化,卫星的线速度v=
随着变化,所以,不能用公式F=m
讨论卫星的向心力变化,故选项B错误.
C、人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍,由公式F=G
可知地球提供的向心力将减小到原来的
,故选项C正确.
D、根据万有引力提供向心力,卫星的线速度v=
,可知卫星运动的线速度将减少到原来的
,故D正确.
故选CD.
本题难度:一般
3、选择题 有两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星A和B,它们的轨道半径rA:rB=1:2,关于它们的向心加速度aA、aB的关系,以下判断正确的是( )
A.根据a=ω2r,可得aA:aB=1:2
B.根据a=
,可得aA:aB=2:1
C.根据a=vω,可得aA:aB=1:1
D.根据a=G,可得aA:aB=4:1
参考答案:人造地球卫星的万有引力充当向心力,即GMmr2=ma=mv2r=mω2r=m4π2rT2,则可知:
角速度、线速度、都随半径的变化而变化,所以不能根据ABC的公式计算加速度,而公式a=GMr2中只有半径r为变量,所以可根据a=GMr2,得aA:aB=4:1,所以ABC错误,D正确.
故选D
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 地球半径为R,同步卫星离地心的距离为r,其向心加速度为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,接近地球表面运行的卫星向心加速度为a3,则( )
A.a1:a2=r:R
B.a1:a2=R2:r2
C.a1:a3=r:R
D.a2:a3=
:
参考答案:地球同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同,地球赤道上的物体随地球自转的角速度与地球自转的角速度也相同,由公式a=ω2r得:a1:a2=r:R
设地球的质量为M,卫星的质量为m,地球卫星都由地球的万有引力提供向心力,则有:
GMmr2=ma? 得卫星的加速度为:a=GMr2
所以?a1:a3=R2:r2.故A正确,BCD均错误.
故选A
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 据新华社莫斯科电,经过两天的飞行,搭载首位韩国宇航员以及两名俄罗斯宇航员的飞船与国际空间站成功对接.如果对接前宇宙飞船和空间站在同一轨道上运行,若飞船与前面空间站对接,飞船为了追上空间站,可采用的方法( )
A.飞船在原轨道加速追上空间站,完成对接
B.飞船从原轨道减速至一个较低轨道,再加速追上空间站完成对接
C.飞船从原轨道加速至一个较高轨道,再减速追上空间站完成对接
D.无论飞船如何采取措施,均不能与空间站对接
参考答案:飞船做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,根据万有引力等于向心力,可以知道速度与轨道半径的关系为v=
本题解析:
本题难度:一般