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1、选择题 2008年9月25日我国成功发射了“神舟七号”载人飞船,随后航天员圆满完成了太空出舱任务并释放了伴飞小卫星,若小卫星和飞船在同一圆轨道上,相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行.下列说法正确的是( )
A.由飞船的轨道半径、周期和引力常量,可以算出飞船质量
B.小卫星和飞船的加速度大小相等
C.航天员踏在飞船表面进行太空漫步时,对表面的压力等于航天员的重力
D.飞船只需向后喷出气体,就可以和小卫星对接
参考答案:A、根据万有引力提供向心力GMmr2=mr(2πT)2,飞船的质量被约去,无法求出其质量.故A错误.
? B、根据万有引力提供向心力GMmr2=ma,a=GMr2,小卫星和飞船的轨道半径相同,绕同一中心天体运动,所以加速度大小相等.故B正确.
? C、飞船绕地球做匀速圆周运动时,宇航员处于完全失重状态.航天员踏在飞船表面进行太空漫步时,对表面的压力等于0.故C错误.
? D、飞船向后喷出气体,速度变大,所需的向心力变大,万有引力不够提供,做离心运动,离开原来的轨道,不会与小卫星对接.故D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 已知地球半径为R,地球质量为M,万有引力常量为G,在距地面高为h的轨道上有一做匀速圆周运动的人造卫星,求:
(1)该卫星的速度为_____________;
(2)该卫星的周期为_____________;
(3)该卫星的角速度为_____________;
(4)该卫星的加速度为_____________。
参考答案:(1)
(2)
(3)
(4)
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点.则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时,下列说法中正确的是(? )

A.卫星在轨道3上的周期大于在轨道1上的周期
B.卫星在轨道2上运行时过Q点的速率大于轨道1上的速率
C.卫星在轨道2上任一点的速率均大于轨道1上的速率
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
参考答案:ABD
本题解析:人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有,
,解得:
,轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道3上周期 较长,故A正确
在轨道上,卫星从Q点运动到P点,动能减小,势能增大,所以要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力,所以应给卫星加速,增加所需的向心力.所以在卫星在轨道2上经过Q点时的速率的大于它在轨道3上经过P点时的速率.故B正确.
根据公式
可得,
,所以半径越大,速度越小,C错误;
根据牛顿第二定律和万有引力定律得:
,所以卫星在轨道2上经过P点的加速度等于在轨道3上经过P点的加速度.故D正确.
点评:本题关键抓住万有引力提供向心力,先列式求解出线速度和角速度的表达式,再进行讨论.
本题难度:简单
4、选择题 在地球(可看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星,下列说法中不正确的是( )
A.它们的质量一定相同
B.它们的速率一定相同
C.它们的向心加速度的大小一定相同
D.它们离地心的距离一定相同
参考答案:A、不同的同步卫星,它们的用途不一样,大小、体积以及质量都不同.故A错.
B、同步卫星的周期与地球自转周期相同,根据GMmr2=m4π2rT2,因为T一定,所以r 必须固定,即离地面高度为定值,
根据v=2πT,所以它们速度的大小相等,故B正确.
C、同步卫星与赤道上的物体具有相同的周期,根据向心加速度的公式:a=4π2rT2,不同的同步卫星向心加速度大小相等.故C正确.
D、根据B选项分析,故D正确.
该题选不正确的,故选A.
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 同步卫星的发射要经过三次点火,第一次点火将卫星送入离地不高的圆轨道(图中轨道1),在轨道1上运行时再点火调整为椭圆轨道(图中轨道2),在椭圆轨道上运行到远地点时第三次点火将卫星调整到同步轨道(图中轨道3).图中,A、B两点为轨道交点,以下判断正确的是( )
A.卫星在轨道1上运行经过A处时的加速度比在轨道2上经过A时的加速度大
B.卫星在轨道2上运行经过B处时的速率比在轨道3上经过B时的速率大
C.轨道3一定在赤道正上方
D.卫星在轨道1上运行速率大于在轨道3上运行速率