1、选择题 如图所示,a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于P,b、d在同一个圆轨道上。某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方。下列说法中正确的是(?)

A.b、d存在相撞危险
B.a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度
C.b、c的角速度大小相等,且小于a的角速度
D.a、c的线速度大小相等,且小于d的线速度
参考答案:B
本题解析:人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有
,
,所以
解得:
,
。
d两颗卫星的轨道半径相同,根据①式,它们的线速度相等,故永远不会相撞,故A错误;
c两颗卫星的轨道半径相同,且小于b卫星的轨道半径,根据③式,a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度,故B正确;
b、c两颗卫星的轨道半径不相同,根据②式,其角速度不等,故C错误;
a、c两颗卫星的轨道半径相同,且小于d卫星的轨道半径,根据①式,a、c的线速度大小相等,且大于d的线速度,故D错误;
故选B.
点评:本题关键抓住万有引力提供向心力,先列式求解出线速度、角速度和加速度的表达式,再进行讨论;除向心力外,线速度、角速度、周期和加速度均与卫星的质量无关,只与轨道半径有关.
本题难度:一般
2、选择题 地球同步卫星的质量为m,离地面的高度为h,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,地球自转的角速度为ω,那么同步卫星所受地球对它的万有引力的大小为?(?)
A.0
B.
C.
D.以上结果都不正确
参考答案:BC
本题解析:略
本题难度:简单
3、计算题 2011年11月3日,神舟八号飞船首次成功与天宫一号实现交会对接, 为中国航天第三步建设空间站做好了准备,实现了我国空间技术发展的重大跨越。若已知飞船在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h.地球半径为R,地球表面的重力加速度为g.求飞船在该圆轨道上运行时:
小题1:速度v的大小和周期T。
小题2:速度v与第一宇宙速度的比值。
参考答案:
小题1:
小题2:
本题解析:(1)?
?(2分)
?(2分)
?(1分)
?(2分)
?(1分)
(2)第一宇宙速度v1:?
?(2 分)
?(1分)
本题难度:简单
4、选择题 地球人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其飞行速率( )
A.大于7.9km/s
B.介于7.9~11.2km/s之间
C.小于7.9km/s
D.一定等于7.9km/s
参考答案:C
本题解析:第一宇宙速度大小为7.9km/s,是卫星贴近地球表面运行的最大环绕速度,随着半径的逐渐增大线速度逐渐减小,故选C
点评:本题难度较小,知道第一宇宙速度数值,是环绕地球的最大速度
本题难度:简单
5、填空题 设地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球自转角速度为ω,则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为______;某地球同步通讯卫星离地面的高度H为______.
参考答案:(1)沿地球表面运行的人造地球卫星所需要的向心力来源于重力,即mg=m(2πT)2R
解之得:T=2π
本题解析:
本题难度:一般
Success covers a multitude of blunders. 成功能掩盖大量失误。