1、计算题 已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑地球自转的影响。
(1)求卫星环绕地球运行的第一宇宙速度v1;
(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T,求卫星运行半径r;
(3)由题目所给条件,请提出一种估算地球平均密度的方法,并推导出密度表达式。
参考答案:解:(1)设卫星的质量为m,地球的质量为M
物体在地球表面附近满足
?①
第一宇宙速度是指卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力
?②
①式代入②式,得
(2)卫星受到的万有引力为
?③
由①③式解得
(3)设质量为m0的小物体在地球表面附近所受重力为m0g,则
将地球看成是半径为R的球体,其体积为V,
地球的平均密度为
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 关于第一宇宙速度,下面说法正确的是
A.它是11.2km/s
B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度
C.它是使卫星进入近地圆形轨道的最大速度
D.它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度
参考答案:B
本题解析:第一宇宙速度是换绕地球的最大速度,发射的最小速度,大小为7.9km/s,选项A错B对;它是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度,选项C错误;同理选项D错误;故选B
点评:本题难度较小,第一宇宙速度是换绕地球的最大速度,发射的最小速度
本题难度:一般
3、选择题 我国发射了探月卫星“嫦娥2号”。假设该卫星的绕月轨道是圆形的,且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的l/81,月球的半径约为地球半径的l/4,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s,则该探月卫星绕月运行的速率约为
[? ]
A.0.4km/s?
B.1.8km/s?
C.11km/s?
D.36km/s
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 美国字航局2011年12月5日宜布,他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星—“开普勒一226”,其直径约为地球的2.4倍。至今其确切质量和表面成分仍不清楚,假设该行星的密度和地球相当,根据以上信息。估算该行星的第一宇宙速度等于:( )
A.3.3×103m/s
B.7.9×103m/s
C.1.2×104m/s
D.1.9×104m/s