1、简答题 已知地球半径R=6.4×106m,地面附近重力加速度g=9.8m/s2,一颗卫星在离地面高为h=3.4×106m的圆形轨道上做匀速圆周运动.求:
(1)卫星运动的线速度.
(2)卫星的周期.
参考答案:(1)在地面附近有:GMmR2=mg? ?①
在离地面h高处轨道上有:GMm(R+h)2=mv2R+h?②
由?①②联立得v=
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 (选做,适合选修3-4的同学)
我国登月的“嫦娥计划”已经启动,2007年10月24日,我国自行研制的探月卫星“嫦娥一号”探测器成功发射.相比较美国宇航员已经多次登陆月球.而言,中国航天还有很多艰难的路要走.若一位物理学家通过电视机观看宇航员登月球的情况,他发现在发射到月球上的一个仪器舱旁边悬挂着一个重物在那里摆动,悬挂重物的绳长跟宇航员的身高相仿,这位物理学家看了看自己的手表,测了一下时间,于是他估测出月球表面上的自由落体加速度.请探究一下,他是怎样估测的?
参考答案:根据单摆周期公式T=2π
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 在地球表面圆轨道运行的人造地球卫星,绕行一周所用时间为T,那么地球的密度为______,若地月的密度之比约为5:3,则卫星在月球表面绕行一周需要的时间为______.(万有引力恒量为G,球体积公式为
,其中R为球体半径)
参考答案:在地球表面圆轨道运行的人造地球卫星,绕行一周所用时间为T,
根据万有引力提供向心力列出等式
GMmR2=m?4π2RT2
M=4π2R3GT2
密度ρ=MV=4π2R3GT24πR33=3πGT2
若地月的密度之比约为5:3,
所以月球的密度是
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道,发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方,如图,这样选址的优点是,在赤道附近

[? ]
A.地球的引力较大
B.地球自转线速度较大
C.重力加速度较大
D.地球自转角速度较大
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 用m表示地球同步卫星的质量,h表示它离开地面的高度,R0表示地球半径,g0表示地球表面处的重力加速度,ω0表示地球自转的角速度,则地球对同步卫星的万有引力大小为( )
A.等于m
B.等于m C.等于mω2h D.以上结果都不正确
参考答案:在地球表面,由重力等于万有引力得 mg0=GMmR02① 在卫星位置,由重力等于万有引力得 mg′=GMm(R0+h)2② 由①②得:g′=R02g0(R0+h)2 则地球对同步卫星的万有引力大小F=ma=mg′=mR02g0(R0+h)2 同步卫星做圆周运动由万有引力提供向心力得: F=mω02(R0+h)=mg′ 解得:R0+h=3R02g0ω02
本题解析:
本题难度:简单
|