1、选择题 2014年3月8日凌晨马航客机失联后,西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星,为地面搜救提供技术支持特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图.“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动.卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置,“高分一号”在c位置.若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力则以下说法正确的是( )

A.卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等均为
B.如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方,必须对其加速
C.卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间为
D.“高分一号”是低轨道卫星,其所在高度有稀薄气体,运行一段时间后,高度会降低,速度增大,机械能会增大
参考答案:C
本题解析:根据万有引力提供向心力
,得
.而
.所以卫星的加速度
.故A错误;“高分一号”卫星加速,将做离心运动,轨道半径变大,速度变小,路程变长,运动时间变长,故如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方,必须对其减速,故B错误;根据万有引力提供向心力
,得
,所以卫星1由位置A运动到位置B所需的时间
,故C正确;“高分一号”是低轨道卫星,其所在高度有稀薄气体,克服阻力做功,机械能减小,故D错误。
考点:考查了万有引力定律的应用
本题难度:一般
2、选择题 地球半径为R,距地心高为h处有一颗同步卫星;另一星球半径为3R,距该星球球心高度为3h处也有一颗同步卫星,它的周期为72h,则该星球的平均密度与地球的平均密度之比为( )
A.1:9
B.1:3
C.9:l
D.3:1
参考答案:万有引力提供向心力GMmr2=mr(2πT)2,M=4π2r3GT2.密度ρ=MV=4π2r3GT243πR3=3πr3GT2R3.
因为地球的同步卫星和星球A的同步卫星的轨道半径比为1:3,地球和星球A的半径比为1:3,两同步卫星的周期比1:3.所以地球和A星球的密度比为9:1.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 已知地球赤道长为L,地球表面的重力加速度为g.月球绕地球做圆周运动的周期为T.请根据以上已知条件,推算月球与地球间的近似距离.
参考答案:设地球表面的一物体质量为m,地球质量为M,半径为R
在地球表面GMmR2=mg
L=2πR?
设月球与地球间的距离为r,月球质量为m′
由万有引力定律和牛顿第二定律有:
GMm′r2=m′(2πT)2r
由以上三式求出?r=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 我国发射的“神舟”号宇宙飞船在轨道上绕地球做匀速圆周运动时,其运行速度v的大小( )
A.v<7.9km/s
B.11.2km/s>v>7.9km/s
C.11.2km/s<v<16.7km/s
D.v>16.7km/s
参考答案:“神舟”号宇宙飞船在轨道上绕地球做匀速圆周运动,由线速度v=
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 2001年10月22日,欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞,命名为MCG6-30-15,由于黑洞的强大引力,周围物质大量掉入黑洞,假定银河系中心仅此一个黑洞,已知太阳系绕银河系中心匀速运转,下列哪组数据可估算该黑洞的质量(万有引力常量G是已知的)(?)
A.地球绕太阳公转的周期和速度
B.太阳的质量和运行速度
C.太阳质量和到MCG6-30-15的距离
D.太阳运行速度和到MCG6-30-15的距离
参考答案:D
本题解析:地球绕太阳公转,中心天体是太阳,根据周期和速度只能求出太阳的质量.故A错误.根据万有引力提供向心力
,中心天体是黑洞,太阳的质量约去,只知道线速度或轨道半径,不能求出黑洞的质量.故B、C错误.根据万有引力提供向心力
,知道环绕天体的速度和轨道半径,可以求出黑洞的质量.故D正确.
故选D.
点评:解决本题的关键掌握根据万有引力提供向心力
本题难度:简单