1、选择题 由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步轨道卫星,这些卫星的( )
A.质量可以不同
B.轨道半径可以不同
C.轨道平面可以不同
D.速率可以不同
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 嫦娥一号”的成功发射,为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步.已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似 为 圆形,距月球表面高度为 H,飞行周期为 T,月球的半径为 R,引力常量为 G.求:
(1)“嫦娥一号”绕月飞行时 的线速度大小;
(2)月球的质量;
(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船,则其绕月运行的线速度应为多大.
参考答案:(1)“嫦娥一号”绕月飞行时 的线速度大小v=2π(R+H)T
? (2)设月球质量为M,“嫦娥一号”的质量为m,根据牛顿第二定律得
? ? GMm(R+H)2=4π2(R+H)T2
? 解得M=4π2(R+H)3GT2.
? (2)设绕月飞船运行的线速度为V,飞船质量为m0,则
? GMm0R2=m0V2R
? 又M=4π2(R+H)3GT2,联立解得V=2π(R+H)T
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 同步卫星离地心的距离为r,运行速度为v1,加速度a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度a2第一宇宙速度为v2,地球的半径为R,则(?)
A.
B.
C.
D.
参考答案:AC
本题解析:略
本题难度:简单
4、简答题 某行星的质量为M,半径为R,自转周期为T,已知万有引力常量为G,试求:
(1)该行星两极的重力加速度;
(2)该行星“ 赤道”上的重力加速度;
(3)要从该行星表面发射一颗质量为m0的“近地卫星”,至少应该补充多少机械能?
参考答案:(1)对于放置于行星两极的质量为m的物体,有万有引力等于重力得出:
GmMR2=mg?
得:g=GMR2
(2)对于放置于行星赤道上的质量为m的物体,它随行星做匀速圆周运动.设它受到的“地面”支持力为N,则有
GmMR2-N=ma?
其中a=4π2T2R?
N和重力是一对平衡力,所以N=mg′
解以上三式得g′=GMR2-4π2T2R?
(3)卫星在赤道上时,初速度最大,需要补充的机械能最少.
初速度v1=2πTR?
近地环绕时,有Gm0MR2=m0v22R
需要补充的机械能△E=12m0v22-12m0v21=2π2m0R2T2-GMm02R
答:(1)行星两极的重力加速度是GMR2;
(2)该行星“赤道”上的重力加速度是GMR2-4π2T2R;
(3)至少应该补充的机械能为2π2m0R2T2-GMm02R.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 承载着我国载人飞船和空间飞行器交会对接技术的“天宫一号”已于2011年9月29日成功发射,随后将发射“神舟八号”飞船并与其实现交会对接。假设“天宫一号”和“神舟八号”匀速圆周运动的轨道如图所示,A代表“天宫一号”,B代表“神舟八号”,虚线为各自的轨道。“天宫一号”和“神舟八号”离地高度分别为h1、h2,运行周期分别为T1、T2,引力常量为G,则以下说法正确的是

A.利用以上数据可计算出地球密度和地球表面的重力加速度
B.“神舟八号”受到的地球引力和运行速度均大于“天宫一号”受到的地球引力和运行速度
C.“神舟八号”加速有可能与“天宫一号”实现对接
D.若宇航员在“天宫一号”太空舱无初速释放小球,小球将做自由落体运动
参考答案:AC
本题解析:设地球半径为R,密度为ρ,由公式
,
,地球表面
,已知“天宫一号”和“神舟八号”离地高度分别为h1、h2,运行周期分别为T1、T2,通过以上各式可以求得地球的半径R、密度ρ、地球表面的重力加速g,A正确;“神舟八号”与“天宫一号”质量未知,所受地球引力大小无法比较,B错误;低轨道的“神舟八号”加速时,万有引力小于向心力,它的轨道半径将变大,在高轨道上与“天宫一号”对接,C正确;宇航员在“天宫一号”太空舱无初速释放小球,小球也围绕地球做匀速圆周运动,D错误。
本题难度:一般