1、选择题 北京时间2012年10月,我国第16颗北斗导航卫星发射成功.它是一颗地球静止轨道卫星(即地球同步卫星),现已与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行并形成区域服务能力.在这l6颗北斗导航卫星中,有多颗地球静止轨道卫星,下列关于地球静止轨道卫星的说法中正确的是(?)
A.它们的运行速度都小于7.9 km/s
B.它们运行周期的大小可能不同
C.它们离地心的距离可能不同
D.它们的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度
参考答案:AD
本题解析:地球静止轨道卫星即地球同步卫星,第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的环绕速度.而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,根据
可以发现,同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度;A正确;
因为相对地球静止,即 角速度和地球自转角速度相等,所以同步卫星的角速度相等,故
可知,同步卫星的半径一定,根据
可得周期相等,BC错误;
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:
,同步卫星的轨道半径要大于静止在赤道上的物体的轨道半径,所以同步卫星向心加速度比静止在赤道上的物体的向心加速度大;D正确
故选AD
点评:天体的运动看成是理想化的匀速圆周运动,天体做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供,涉及的公式有
本题难度:简单
2、选择题
如图用轻绳把一个小球悬挂在O点,用力F拉小球使悬线偏离竖直方向30°处于平衡,力F与竖直方向成θ角,要使F最小,θ角应是
A.30°
B.60°
C.90°
D.0°
参考答案:B
本题解析:分析:该题考察了物体在三个共点力的作用下平衡的问题,由题意可知,绳子的拉力T和F的合力与重力等大反向,画出力图,由几何关系可知当F与T垂直时,F具有最小值,从而可得出角θ的大小.
解答:
解:对小球受力分析,小球受到重力G、绳子的拉力T和拉力F三个力作用处于平衡状态,由平衡条件可得F与T的合力跟G等值反向,通过几何关系可得要使F最小,F应与绳垂直,如图示,得:θ=60°,选项ACD错误,B正确.
故选B.
点评:该题考查了三力平衡问题,所用方法是力的分解,力的分解即为力的合成的逆运算,解决问题时注意以下三条:
1.力的分解不是唯一的,一般按照力的作用效果分解或按照解题的实际需要分解.?
2.合力可能大于分力,也可能等于分力,还可能小于分力?
3.力的分解有确定解的情况:
a.已知合力(包括大小和方向)及两分力的方向,求两分力的大小
b.已知合力及两分力的大小,求两分力的方向?
c.已知合力及一个分力的大小和方向,求另一分力的大小和方向
d.已知合力、一个分力的大小及另一分力的方向求另一分力的大小--可能一解、两解或无解
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,一位宇航员站在某质量分布均匀的星球表面的一斜坡上的A 点,沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点B,斜坡的倾角为α,已知该星球的半径为R。求:
(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的第一宇宙速度。

参考答案:解:(1)设该星球表面的重力加速度为g,A、B两点之间的距离为L,则根据平抛运动规律有
水平方向上:x=Lcosα=v0t
竖直方向:
解得:
。
(2)设该星球质量为M,对绕该星球表面运行的质量为m的卫星,由万有引力定律得:
又由万有引力定律和牛顿第二定律有
解得:
。
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 2011年4月10日我国成功发射了北斗导航系统的第8颗卫星,该卫星绕地球做圆周运动的周期约为12小时,下列表述正确的是(?)
A.该卫星是地球的同步卫星
B.各个国家发射的同步卫星离地球表面的距离是不同的
C.该卫星离地面的高度比近地卫星高
D.该卫星受到的向心力与卫星和地心之间的距离无关
参考答案:C
本题解析:地球同步卫星的周期与地球自转周期相同,为24h,A错;由公式
可知同步卫星的轨道半径相同,距离地面高度相同,B错;周期越大,半径越大,C对;向心力公式为
,D错;
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,关于物体的重力,下列说法中正确的是
[? ]

A.同一物体在地球上的任何位置所受重力都相同
B.把物体从地面移向高空中,物体所受重力减小
C.同一物体在赤道上受到的重力比两极大
D.物体所受重力的方向与所受万有引力的方向一定不相同
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单