1、选择题 我国自行研制并发射成功的风云一号、风云二号气象卫星都绕地球做匀速圆周运动,周期分别为12h和24h,下列说法中正确的是( )
A.风云一号的运行轨道离地面较高
B.风云一号的线速度较小
C.风云一号的角速度较小
D.风云一号的向心加速度较大
参考答案:气象卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有
F=F向
F=GMmr2
F向=mv2r=mω2r=m(2πT)2r
因而
GMmr2=mv2r=mω2r=m(2πT)2r=ma解得
v=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 2008年9月25日神舟七号飞船发射成功,27日翟志刚成功实施了太空行走,已知神舟七号飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动,地球的质量和半径分别为M和R,万有引力常量为G,在该轨道上,神舟七号航天飞船( )
A.运行时的向心加速度大小
B.运行的线速度小于第一宇宙速度
C.运行的线速度大小为
D.翟志刚在太空中行走时没有受重力作用
参考答案:A、根据万有引力提供向心力得:GGMr2=ma,a=GGM(R+h)2,故A错误;
B、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度.故B正确
C、根据v=2πrT,运行的线速度大小为2π(R+h)T,故C正确
D、志刚太空行走时处于完全失重状态,重力提供向心力,有向心加速度.故D错误
故选BC.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 探月卫星在空中运动的简化示意图如下.卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道.已知卫星在停泊轨道和工作轨道运行半径分别为r和r1,地球半径为R,月球半径为R1,地表面重力加速度为g,月球表面重力加速度为
.求:
(1)卫星在停泊轨道上运行的线速度;
(2)卫星在工作轨道上运行的周期.
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)设卫星在停泊轨道上运行的线速度为v,卫星做圆周运动的向心力有地球对它的万有引力提供.得:
,?且有:
?
得:
? 7分
(2)设卫星在工作轨道上运行的周期为T,则有:
,?又有:
?
得:
? 8分
点评:本题是卫星类型的问题,常常建立这样的模型:环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动,由中心天体的万有引力提供向心力.重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁.
本题难度:一般
4、选择题 下列关于地球同步卫星的说法正确的是?
A.它的周期与地球自转同步,但高度和速度可以选择,高度增大,速度减小
B.它的周期、高度、速度都是一定的
C.我们国家发射的同步通讯卫星定点在北京上空
D.我国发射的同步通讯卫星也定点在赤道上空
参考答案:BD
本题解析:地球同步卫星围绕地球做匀速圆周运动,圆心是地球的地心,万有引力提供向心力,卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等,则同步卫星有五个定:定轨道、定高度、定速度大小、定周期、定角速度。故BD正确,AC错误
点评:本题难度较小,同步卫星有三定:①定轨道;②定周期;③定速度,这三定必选牢牢的记住以方便我们快速解决问题
本题难度:一般
5、选择题 地球同步卫星的质量为m,加速度为a,线速度为v,则卫星在运动过程中(?)
A.合外力为零
B.动能保持不变
C.加速度大小和方向都不变
D.线速度大小和方向都不变
参考答案:B
本题解析:略
本题难度:简单