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1、选择题 2007年,我国发射探月卫星“嫦娥”,在地球表面基地发射后先后经四次变轨成为月球卫星.变轨技术是发射卫星的一项关键技术,即先用火箭将卫星送入近地轨道运行,然后在卫星通过远地点时开动变轨火箭,经过渡使其轨道逐步增大,那么每次变轨后的远地点跟变轨前的远地点相比,卫星的( )
A.机械能增大,动能增大
B.机械能减小,动能增大
C.机械能增大,动能减小
D.机械能减小,动能减小
参考答案:卫星在远地点开动变轨火箭加速,使其需要的向心力大于万有引力,做离心运动而使卫星轨道增加.因此火箭提供推动力克服引力做功,故机械能增大.
根据万有引力提供向心力有:GMmr2=mv2r得v=
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 2008年9月25日21时10分,载着翟志刚、刘伯明、景海鹏三位宇航员的“神舟”七号飞船在中国酒泉卫星发射中心发射成功.已知万有引力常量G,地球表面的重力加速度g,地球的半径R.神舟七号飞船太空飞行近似为圆周运动.则下列论述正确的是( )
A.可以计算神舟七号飞船绕地球的太空飞行离地球表面的高度h
B.可以计算神舟七号飞船在绕地球的太空飞行的加速度
C.在轨飞行的飞船中的宇航员处于完全失重状态
D.神舟七号飞船绕地球的太空飞行速度比月球绕地球运行的速度要大
参考答案:A.因为不知道神舟七号飞船太空飞行的任一个物理量,比如:轨道半径、周期、线速度等,故无法算出计算神舟七号飞船绕地球的太空飞行离地球表面的高度h,故A错误;
B.由A的分析可知B错误;
C.由于飞船中的宇航员做匀速圆周运动,重力做为了需要的向心力,所以飞船中的宇航员处于完全失重状态,所以C正确.
D.根据GMmr2=mv2r得:v=
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 2008年9月25日我国利用“神舟七号”飞船将航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏成功送入太空,神舟七号飞船成功变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道.已知飞船的质量为m,地球半径为R,地面处的重力加速度为g,引力常量为G,由以上数据可推知( )
A.飞船在上述圆轨道上运行时宇航员由于不受引力作用而处于失重状态
B.飞船在上述圆轨道上运行的周期等于
C.飞船在上述圆轨道上运行的动能等于 D.地球的平均密度为
参考答案:失重不是物体失去地球的引力,故A错误; 地球表面物体所受万有引力等于物体的重力故有: GmMR2=mg? ① 飞船绕地球圆周运动时万有引力提供圆周运动的向心力有:GmM(R+h)2=m(R+h)(2πT)2? ② 由①得GM=gR2代入②得:gR2(R+h)2=(R+h)4π2T2 整理得:T=2π(R+h)R
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 两颗人造地球卫星,它们质量的比m1:m2=1:2,它们运行的线速度的比是v1:v2=1:2,那么 [? ] A.它们运行的周期比为4:1 B.它们运行的轨道半径之比为8:1 C.它们所受向心力的比为1:32 D.它们运动的向心加速度的比为1:16
参考答案:CD
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于2R(R为地球半径),地面上的重力加速度为g,则卫星所受的向心力为_________,卫星的动能为__________。(请用题目中给出的物理量符号表示)
参考答案: mg, mgR.
本题解析:人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式,再结合地球表面重力加速度的公式进行讨论即可. 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,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有 当卫星在地球表面上时,有 所以当卫星距离地球表面上空2R时,有 当卫星在地球表面上时,有 ,即 ,动能 所以当卫星距离地球表面上空2R时, ,的 ,所以动能为 点评:本题关键根据人造卫星的万有引力等于向心力,以及地球表面重力等于万有引力列两个方程求解.
本题难度:简单
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