1、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
2、计算题 2008年9月25日,我国继“神舟”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神舟”七号载人飞船。如果把“神舟”七号载人飞船绕地球运行看作是同一轨道上的匀速圆周运动,宇航员测得自己绕地心做匀速圆周运动的周期为T、距地面的高度为H,且已知地球半径为R、地球表面重力加速度为g,万有引力恒量为G。你能计算出下面哪些物理量?能计算的量写出计算过程和结果,不能计算的量说明理由。
(1)地球的质量 ;
(2)飞船线速度的大小;
(3)飞船所需的向心力。
参考答案:解:(1)能求出地球的质量M
方法一:=mg,M=
方法二:=,M=(写出一种方法即可)
(2)能求出飞船线速度的大小V
V=
V=
(方法二:和=mg,解得V=R)(写出一种方法即可)
(3)不能算出飞船所需的向心力,因飞船质量未知
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 人造卫星以地心为圆心,做匀速圆周运动,关于其各物理量间的关系,下面说法正确的是(? )
?
A.半径越大,速度越小,周期越小
?
B.半径越大,速度越小,周期越大
?
C.所有卫星的线速度均是相同的,与半径无关
?
D.所有卫星的角速度均是相同的,与半径无关
参考答案:?B
本题解析:?由v=知,r越大,v越小,由?=C(C为恒量)知,r越大,T越大.由v=知,r不同,则v不同.再由v=ωr知,角速度ω=,ω随r的改变而发生变化.
本题难度:简单
4、选择题 我们国家在1986年成功发射了一颗实用地球同步卫星,从1999年至今已几次将“神州”号宇宙飞船送入太空,已知“神州”号飞船绕地球转动周期约1.5h,则( )
A.卫星运转周期比飞船大
B.卫星离地高度比飞船大
C.卫星运转加速度比飞船大
D.卫星运转速度比飞船大
参考答案:A.同步卫星的周期为24h,显然比飞船大,故A正确
? B.由开普勒第三定律r3T2=k,r∝3T2
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 地球同步卫星相对地面静止不动,犹如悬在高空中,下列说法正确的是( )
A.同步卫星处于平衡状态
B.同步卫星的速率是唯一的
C.各国的同步卫星都在同一圆周上运行
D.同步卫星加速度大小是唯一的
参考答案:A、同步卫星受到地球的万有引力提供向心力做匀速圆周运动,加速度不为零,故A错误.
B、因为同步卫星要和地球自转同步,即ω相同,根据F=GMmr2=mω2r,因为ω是一定值,所以 r 也是一定值,所以它运行的轨道半径是确定的值,所以同步卫星的高度是唯一的.根据卫星的速度公式v=
本题解析:
本题难度:一般