1、选择题 多选
关于地球的同步卫星,下列说法正确的是( ? )
A.它处于平衡状态,且具有一定的高度
B.它的加速度小于9.8m/s2
C.它的周期是24h,且轨道平面与赤道平面重合
D.它的速度小于7.9km/s
参考答案:BCD
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 某行星有一颗卫星,行星半径为R,此卫星沿非常靠近此行星表面的轨道做匀速圆周运动,转动周期为T,试估算:
(1)此行星的质量多大?
(2)此行星的密度多大?(万有引力恒量为G)
参考答案:(1)根据GMmR2=mR(2πT)2得,
M=4π2R3GT2.
(2)行星的密度ρ=MV=4π2R3GT243πR3=3πGT2.
答:(1)行星的质量为4π2R3T2G.
(2)行星的密度为3πGT2.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 在半径为R=1.6×106m某星球上,宇航员在离地面1m高处,以3m/s的初速度斜抛一个物体,物体落地时速度大小为5m/s.不计空气阻力和星球自转,求:
(1)求该星球表面的重力加速度;
(2)若宇航员乘坐的宇宙飞船在离该星球表面高度为H=3R处绕该星球做匀速圆周运动,求飞船的速率.
参考答案:(1)根据动能定理研究物体以3m/s的初速度斜抛到物体落地,列出等式:
mgh=12mv2-12mv20
解得g=8?m/s2.
(2)忽略星球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式:
GMmR2=mg ①
宇宙飞船绕该星球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力列出等式:
GMmr2=mv2r? ②
r=H+R=4R
由①②得:
v=1.7×103m/s
答:(1)求该星球表面的重力加加速度是8?m/s2;
(2)飞船的速率是1.7×103m/s.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 在地球的圆轨道上运动的质量为m的人造卫星,它到地球表面的距离等于地球半径R,设在地球表面的重力加速度为g,求:
(1)卫星运动的周期为多少?
(2)卫星运动的加速度是多少?
(3)卫星的动能为多少?
参考答案:(1)人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设轨道半径为r、地球质量为M,有
GMmr2=m?4π2rT2
T=2π
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 关于地球同步通讯卫星,下列说法中不正确的是( )
A.它一定在赤道上空运行
B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样
C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度
D.它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间
参考答案:A、地球同步通讯卫星,运行轨道一定位于地球赤道平面上.故A正确.
B、根据万有引力提供向心力,则有
? GMmr2=m4π2T2r
则得 卫星的轨道半径为 r=3GMT24π2
本题解析:
本题难度:简单
Never was a good work done without great effort. 不花大力气干不好工作.