1、选择题 若人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,则离地面越近的卫星
A.向心加速度越大
B.线速度越小
C.角速度越大
D.周期越大
参考答案:AC
本题解析:离地面越近做匀速圆周运动的卫星, 向心加速度越大,线速度越大,角速度月大,周期越小。答案选AC。
本题难度:简单
2、选择题 北京时间2012年5月5日夜晚,天空中出现“超级月亮”,这是2012年的最大满月.实际上,月球绕地球运动的轨道是一个椭圆,地球在椭圆的一个焦点上.根据天文学家观测,此时月球距离地球最近,约35.7万公里,与平均距离的比值约为37:40.有传言称由于月亮对地球的引力增大,“超级月亮”会引发严重的地震、火山或者其他自然灾害.由以上信息和学过的知识,以下说法中正确的有( )
A.“超级月亮”对地球上的物体引力要比月球处于平均距离时的引力大15%以上
B.此时月球达到最大速度
C.如果要使月球以此时到地球的距离开始绕地球做圆周运动,需要使月球适当减速
D.如果已知引力常量G,结合以上信息,可以计算出月球的质量
参考答案:A、最近时,F1=GMmr21;平均距离时,F2=GMmr22;r1:r2=37:40,三式联立,得F1-F2F1×100%=15%.故A正确;
B、系统机械能守恒,在近地点时,势能最小,动能最大,故B正确;
C、根据运行轨道,可知,圆轨道在椭圆轨道内侧,需要减速能使其做圆周运动,故C正确;
D、只能求出中心天体--地球的质量,而不能求出月球的质量,故D错误.
故选ABC.
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 “头脑风暴法”是上个世纪风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法,某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”以“攻击距地面500km的轨道上人造地球卫星”或“清理此轨道上的太空垃圾”为题请同学们提出最简单、最适用、最省钱的方案,某同学提出用世界上弹性最好的纳米材料制成一张大网,然后用多级火箭将其同卫星正常运动方向相反发射到卫星轨道上,可以把同一轨道上逆向运行的卫星和太空垃圾一网打进,另一同学建议改用一大把弹丸(设弹丸的质量为4.0g),g取10m/s。
(1)弹丸相对卫星参考系的动能是多少?
(2)若地面步枪质量是4g子弹速率为950m/s,则子弹与弹丸的动能之比是多少?用纳米材料制成大网将同一轨道上卫星和垃圾一网打尽的方案是否可行?
参考答案:(1)
;(2)
;见解析。
本题解析:设卫星轨道半径为r,地球半径为R,地球质量为M,弹丸质量为m。由于弹丸和卫星在同一轨道上,弹丸也相当于卫星,只是质量小,运动方向于卫星方向相反,速率相等。
(1)选地球为参考系,对于弹丸,由牛顿第二定律得
?1
对于在地面上的物体有
?2
由12得
?3
选卫星为参考系时,弹丸相对卫星的速度
子弹相对卫星参考系的动能

(2)步枪子弹的动能为
天空中弹丸相对于卫星参考系的动能与步枪子弹相对于地面参考系动能之比

无论制造网的材料如何好,若有卫星或太空垃圾与网络相互碰撞,网络的运动速度一定会发生变化,网络也会开始因速的变化而改变运动轨道,则网络同一轨上的另外卫星或垃圾就会因网络轨道的变化而不被清除。
本题难度:一般
4、选择题 关于地球同步通讯卫星,下列说法中正确的是( )
A.它一定在赤道上空运行
B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样
C.它运行的线速度一定大于第一宇宙速度
D.它可以在南北极上空运行
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,A是地球的同步卫星,另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h,已知地球半径为R,地球自转角速度为
,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心。
(1)求卫星B的运行周期;
(2)如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,它们再一次相距最近?

参考答案:解:(1)设地球质量为M,卫星质量为m,根据万有引力和牛顿运动定律,有:
在地球表面有:
联立得:
(2)它们再一次相距最近时,一定是B比A多转了一圈,有:
其中
,得:
。
本题解析:
本题难度:一般