1、选择题 据报道,我国“天链一号”同步卫星于2008年4月25日发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道上.关于定点后的“天链-号”同步卫星,下列说法正确的是( )
A.运行速度大于7.9km/s
B.地球对卫星的引力等于卫星在地球表面受到的重力
C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
参考答案:A、7.9km/s是卫星贴着地球表面做匀速圆周运动的速度,根据GMmr2=mv2r,轨道半径越大,线速度越小.知同步卫星的线速度小于7.9km/s.故A错误.
? B、r越大,万有引力越小,所以地球对卫星的引力小于卫星在地球表面的引力,即受到的重力.故B错误.
? C、GMmr2=mrω2,轨道半径越大,角速度越小.同步卫星的轨道半径小于月球绕地球的轨道半径,所以同步卫星绕地球运行的角速度大于月球绕地球运行的角速度.故C正确.
? D、同步卫星的角速度与赤道上物体的角速度相等,根据a=rω2,同步卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度.故D错误.
故选C.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用.第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星,不能覆盖地球上的高纬度地区.而第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案,解决了覆盖全球的问题.它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成.中轨道卫星高度约为地球半径的2倍,分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角).地球表面处的重力加速度为g,则中轨道卫星处的重力加速度约为(?)
A.g/4
B.g/9
C.4g
D.9g
参考答案:B
本题解析:由题意可知中轨道卫星的轨道半径是地球半径的3倍,设地球半径为R,则中轨道卫星的轨道半径为3R,
在地球表面有:
对中轨道卫星有:
解得:
故选B.
点评:本题关键抓住万有引力提供向心力,根据公式进行求解,注意中轨道卫星高度约为地球半径的2倍,不是轨道半径是地球半径的2倍,而是3倍.
本题难度:简单
3、选择题 神舟八号于2011年11月1日5时58分10秒顺利发射升空。升空后2天,“神八”与此前发射的“天宫一号”目标飞行器进行了空间交会对接。这标志着我国航天事业又迈上了一个新台阶。假定在高度约为340Km轨道上正常运行的神舟八号飞船和通信卫星(同步卫星)做的都是匀速圆周运动。下列说法正确的是?
A.神舟八号飞船的线速度比通信卫星的线速度大
B.神舟八号飞船的角速度比通信卫星的角速度小
C.神舟八号飞船的运行周期比通信卫星的运行周期大
D.神舟八号飞船的向心加速度比通信卫星的向心加速度小
参考答案:A
本题解析:由线速度公式
可知A对;由角速度公式
可知B错;由周期公式
可知C错;向心加速度
可知D错;
本题难度:简单
4、计算题 我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施,到1984年4月,我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用,标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段。现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统。
(1)若已知地球的平均半径为R0,自转周期为T0,地表的重力加速度为g,试求同步卫星的轨道半径R;
(2)有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星,自西向东绕地球运行,其运行半径为同步轨道半径R的四分之一,试求该卫星的周期T是多少?(计算结果只能用题中已知物理量的字母表示)
参考答案:解:(1)设地球的质量为M,同步卫星的质量为m,运动周期为T,因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供,故
?①
同步卫星
②
而在地球表面
?③
由①②③式解得:
(2)由①式可知
,设低轨道卫星运行的周期为T",则

因而
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星,通过轨道调整,使轨道半径增大到原来的2倍,且仍保持绕地球做匀速圆周运动,则
A.根据公式v = w r,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B.根据公式
,可知卫星运动所需的向心力将减小到原来的
C.根据公式
,可知地球提供的向心力将减小到原来的
D.根据公式
和
,可知卫星运动的周期将增大到原来的2
倍
参考答案:CD
本题解析:A、当轨道半径变化时,万有引力变化,卫星的角速度ω=
随着变化,所以,不能用公式v=rω讨论卫星的线速度变化,故选项A错误.
B、当轨道半径变化时,万有引力变化,卫星的线速度v=
随着变化,所以,不能用公式F=m
讨论卫星的向心力变化,故选项B错误.
C、人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍,由公式F=G
可知地球提供的向心力将减小到原来的
,故选项C正确.
D、根据万有引力提供向心力,卫星的线速度v=
,可知卫星运动的线速度将减少到原来的
,故D正确.
故选CD.
本题难度:一般