1、选择题 “嫦娥二号”探月卫星在月球上方100km的圆形轨道上运行.已知“嫦娥二号”卫星的运行周期、月球半径、月球表面重力加速度、万有引力常量G.根据以上信息不能求出( )
A.卫星所在处的加速度
B.月球的平均密度
C.卫星线速度大小
D.卫星所需向心力
参考答案:A、根据万有引力等于重力GMmR2=mg,可求出月球的质量M=gR2G,根据GMmr2=mr(2πT)2,求出嫦娥二号的轨道半径r=3gR2T24π2
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 据美国媒体报道,美国和俄罗斯的两颗通信卫星于2009年2月11日在西伯利亚上空相撞,这是人类有史以来的首次卫星在轨碰撞事件.碰撞发生的地点位于西伯利亚上空490英里(约790公里),比国际空间站的轨道高270英里(约434公里).若两颗卫星的运行轨道均可视为圆轨道,下列说法正确的是( )
A.碰撞后的碎片若受到大气层的阻力作用,轨道半径将变小,则有可能与国际空间站相撞
B.在碰撞轨道上运行的卫星,其周期比国际空间站的周期小
C.美国卫星的运行周期大于俄罗斯卫星的运行周期
D.在同步轨道上,若后面的卫星一旦加速,将有可能与前面的卫星相撞
参考答案:A、碰撞后的碎片若受到大气层的阻力作用,轨道半径将变小,则有可能与国际空间站相碰撞.故A正确.
B、根据GMmr2=mr4π2T2得,T=
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 国家卫星海洋应用中心近日透露,2020年前,我国将发射8颗海洋系列卫星,加强对我国黄岩岛、钓鱼岛以及西沙、中沙和南沙群岛全部岛屿附近海域的监测.假设某颗海洋卫星的轨道半径为地球半径的4倍,周期为地球自转周期的
,“嫦娥三号”预计2013年在海南文昌发射场发射,若设月球密度与地球相同,则“嫦娥三号”绕月球表面做圆周运动的周期约为( )
A.1h
B.1.5h
C.4h
D.24h
参考答案:对于环绕天体绕中心天体运动,设中心天体的质量为M,环绕天体的质量为m,轨道半径为r,中心天体的半径为R,周期为T,则根据万有引力提供向心力GMmr2=m4π2T2r
解得中心天体的质量为:M=4π2r3GT2
所以中心天体的密度为ρ=MV=4π2r3GT243πR3=3πr3GT2R2
对于某颗海洋卫星绕地球运动,轨道半径为地球半径的4倍,周期为地球自转周期的12,所以ρ地=3π(4R地)3G(12T自)2R地3=3π×43G(12T自)2
对于“嫦娥三号”绕月球的运动,月球的密度为ρ月=3πGT2
因为ρ地=ρ月
所以3π×43G(12T自)2=3πGT2
所以T=T自16=2416h=1.5h.故B正确、ACD错误.
故选:B.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 某行星的卫星,在靠近行星的轨道上运行,若要计算行星的密度,唯一要测量出的物理量是(万有引力常量已知)( )
A.行星的半径
B.卫星的半径
C.卫星运行的线速度
D.卫星运行的周期
参考答案:根据密度公式得:
ρ=MV=M43πR3
A、已知行星的半径,不知道质量,无法求出行星的密度,故A错误.
B、已知卫星的半径,无法求出行星的密度,故B错误.
C、已知飞船的运行速度,根据根据万有引力提供向心力,列出等式可以表示出行星的质量,但是代入密度公式无法求出行星的密度,故C错误.
D、根据根据万有引力提供向心力,列出等式:GMmR2=mR(2πT)2? 得行星的质量:M=4π2R3GT2
代入密度公式得:ρ=3πGT2,
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,实施变轨后卫星的线速度减小到原来的
,此时卫星仍做匀速圆周运动,则
A.卫星的向心加速度减小到原来的
B.卫星的角速度减小到原来的
C.卫星的周期增大到原来的8倍
D.卫星的轨道半径增大到原来的4倍
参考答案:CD
本题解析:
试题分析:人造卫星绕地球做匀速圆周运动,它受到地球的万有引力充当向心力,
,得
,可知,实施变轨后卫星的线速度减小到原来的
,则半径是原来的4倍,故D正确;由
,可知卫星的向心加速度减小到原来的
,故A正确,由
,得卫星的角速度减小到原来的
,故B错误,由
可知,卫星的周期增大到原来的8倍,故C正确。
本题难度:一般