1、选择题 我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350km,“神州八号”的运行轨道高度为343km.它们的运行轨道均视为圆周,则( )
A.“天宫一号”比“神州八号”速度大
B.“天宫一号”比“神州八号”周期大
C.“天宫一号”比“神州八号”角速度大
D.“天宫一号”比“神州八号”加速度大
参考答案:A:天宫一号和“神州八号”绕地球做匀速圆周运动,靠万有引力提供向心力:GMmr2=mv2r,即GMm(R+h)2=mv2R+h,故轨道高度越小,线速度越大.故A错误;
B:万有引力提供向心力:GMmr2=m4π2rT2,故轨道高度越小,周期越小.故B正确;
C:万有引力提供向心GMmr2=mω2r,故轨道高度越小,角速度越大.故C错误;
D:万有引力提供向心力GMmr2=ma,故轨道高度越小,加速度越大.故D错误
故选B
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 2007年10月24日,我国自行研制的“嫦娥一号”探月飞船顺利升空,此后经过多次变轨,最终成功地实现了在距离月球表面200km左右的圆形轨道上绕月飞行.若飞船绕月运行的圆形轨道半径增大,则飞船的( )
A.线速度大小不变
B.线速度增大
C.周期不变
D.周期增大
参考答案:设“嫦娥一号”的质量为m,轨道半径为r,月球的质量为M,则有
? GMmr2═mv2r=m4π2rT2
得,线速度为v=
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 我国自行研制的“神舟”六号载人飞船载着中国第二代两名航天员,于2005年10月12日9时在酒泉发射场由“长征二号F”大推力运载火箭发射升空,并按预定轨道环绕地球飞行76圈后,于10月17日4时32分安
全返回落在内蒙古的主着陆场。
⑴设“神舟”六号飞船在飞行过程
中绕地球沿圆轨道运行,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,飞船绕地球运行的周期为T。试计算飞船离地面的平均高度h。
⑵已知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距离地球中心为r处的过程中,万有引力做功为W=
,式中G为万有引力恒量,M为地球质量,那么将质量为m的飞船从地面发射到距离地面高度为h的圆轨道上,火箭至少要对飞船做多少功?(为简化计算,不考虑地球自转对发射的影响)
参考答案:(1)对飞船,据万有引力定律和牛顿第二定律有?
?(2分)
又地球表面附近物体m′的重力近似等于万有引力?
?(2分)
解得飞船离地面的高度?
?(1分)
(2)飞船由距地球无穷远处移至距离地球表面为h处,引力做功为?W1=
?(1分)
若将飞船由距地球无穷远处移至距离地球表面,引力做功为?W2=
?(1分)
将飞船由地球表面发射到距离地球表面h高的轨道上的过程,引力做功为
W3 = W1- W2 =
?
?(2分)
设飞船在距离地面高为h的圆轨道上运动时的速度为v,据万有引力定律和牛顿第二定律有
?(2分)
设将飞船送入距地面高度为h的圆轨道运动的过程中,火箭要对飞船所做的功为W,
据动能定理有?W+W3=
?(2分)
解得?W=
?或?W=
?(2分)
本题解析:略
本题难度:一般
4、简答题 2010年1月17日00时12分,我国成功发射北斗二号卫星并定点于地球同步卫星轨道.北斗二号卫星与近地表面做匀速圆周运动的卫星对比( )
A.北斗二号卫星的线速度更大
B.北斗二号卫星的周期更大
C.北斗二号卫星的角速度更大
D.北斗二号卫星的向心加速度更大