1、选择题 同步卫星A的运行速率为V1,向心加速度为a1,运转周期为T1;放在地球赤道上的物体B随地球自转的线速度为V2,向心加速度为a2,运转周期为T2;在赤道平面上空做匀速圆周运动的近地卫星C的速率为V3,向心加速度为a3,运转周期为T3.第一宇宙速度为V,则下列说法正确的是( )
A.T1=T2>T3
B.V3>V2>V1
C.a3>a1>a2
D.V=V2
参考答案:A、同步卫星与地球自转同步,所以T1=T2.
根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大,周期越大,故T1>T3.故A正确.
B、同步卫星与物体2周期相同,根据圆周运动公式v=2πrT,所以V1>V2,故B错误.
C、同步卫星与物体2周期相同,根据圆周运动公式a=4π2rT2得a1>a2,
同步卫星1与人造卫星3,都是万有引力提供向心力,
所以a=GMr2,由于r1>r3,由牛顿第二定律,可知a3>a1.故C正确.
D、第一宇宙速度是近地的环绕速度,所以V3=V,而V3>V1>V2,故D错误.
故选AC.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 美国的全球卫星定位系统(简称GPS)由24颗卫星组成,这些卫星距地面的高度均为20000km.我国的“北斗一号”卫星定位系统由三颗卫星组成,三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上.比较这些卫星,下列说法中正确的是
A.“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必须相同
B.GPS的卫星比“北斗一号”的卫星周期短
C.GPS的卫星比“北斗一号”的卫星的加速度大
D.GPS的卫星比“北斗一号”的卫星的运行速度小
参考答案:BC
本题解析:“北斗一号”系统中的三颗卫星绕地球做匀速圆周运动,与中心天体的质量有关,与三颗卫星的质量无关.故A错误;由
即轨道半径越小运行周期越短,B正确;根据
可知,轨道半径越小加速度越大,C正确;根据
可知,轨道半径越大,动行速度越小,D错误。
本题难度:一般
3、选择题 已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390,月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识,可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为( ).
A.0.2
B.2
C.20
D.200
参考答案:B
本题解析:由日常天文知识可知,地球公转周期为365天,依据万有引力定律及牛顿运动定律,研究地球有G
=M地
r地,研究月球有G
=M月
r月,日月间距近似为r地,两式相比
=
·
.太阳对月球万有引力F1=G
,地球对月球万有引力F2=G
,故
=
·
=
·
=
?=2.13,故选B.
本题难度:困难
4、选择题 我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350 km,“神舟八号”的运行轨道高度为343 km,它们的运行轨道均视为圆周,则 ( )
A.“天宫一号”比“神舟八号”速度大
B.“天宫一号”比“神舟八号”周期长
C.“天宫一号”比“神舟八号”角速度大
D.“天宫一号”比“神舟八号”加速度大