1、选择题 一探测器绕月球做匀速圆周运动,变轨后在半径较小的轨道上仍做匀速圆周运动,则变轨后与变轨前相比
A.周期变小
B.向心加速度变小
C.线速度变大
D.角速度变小
参考答案:AC
本题解析:由万有引力提供向心力得:
得:
?
?
?
,所以在在半径较小的轨道上,线速度变大,C正确;角速度变大,D错误;周期变小,A正确;向心加速度变大,B错误。
本题难度:一般
2、选择题 “空间站”是科学家进行天文探测和科学试验的特殊而又重要的场所.假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行,其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一,且运行方向与地球自转方向一致.下列说法正确的有( )
A.“空间站”运行的加速度大于同步卫星运行的加速度
B.“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的
倍
C.站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动
D.在“空间站”工作的宇航员因不受重力而在舱中悬浮或静止
参考答案:A、根据GMmr2=mg=ma,知“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度.故A正确.
B、根据GMmr2=mv2r得:
v=
本题解析:
本题难度:简单
3、填空题 已知地面的重力加速度为g,地球半径为R,人造地球卫星圆形运行的轨道半径为 R0 ,?则卫星在轨道上运行的线速度为?m/s,周期为?s 。
参考答案:(R2 g/R0 )1/2?2π(R03/R2g)1/2
本题解析:在地球表面时有:
,即
,
对人造卫星有:
,解得:
,
根据公式
,人造卫星运行周期:
,
点评:本题的关键是知道黄金替代公式
,
本题难度:一般
4、计算题 无人飞船“神州二号”曾在离地面高度为H=3.4×105m的圆轨道上运行了47 小时。求在这段时间内它绕行地球多少圈?(地球半径R=6.37×106m,重力加速g=9.8m/s2)
参考答案:解:用r表示飞船圆轨道半径,r=R+H=6.71×106m
由万有引力定律和牛顿定律得
,式中M表示地球质量,m表示飞船质量,ω表示飞船绕地球运行的角速度,G表示万有引力常数
利用
及①式得
?②
由于
,T表示周期
解得
③
代入数值数解得绕行圈数为n=31
本题解析:
本题难度:困难
5、计算题 已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。求:
(1)地球第一宇宙速度v1的表达式;
(2)若地球自转周期为T,计算地球同步卫星距离地面的高度h。
参考答案:解:(1)第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度,对近地卫星列牛顿第二定律方程有

解得第一宇宙速度
(2)对同步卫星列牛顿第二定律方程

GM=gR2?

本题解析:
本题难度:一般