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1、选择题 如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1和2相切于Q点,轨道2和3相切于P点,设卫星在1轨道和3轨道正常运行的速度和加速度分别为v1、v3和a1、a3,在2轨道经过P点时的速度和加速度为v2和a2,且当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时周期分别为T1、T2、T3,以下说法正确的是(? )

A.v1 > v3> v2
B.v1> v2 > v3
C.a1 >a2 > a3
D.T1 < T2 < T3
参考答案:AD
本题解析:卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由圆周运动规律比较线速度、角速度、周期和加速度的关系。
AB、卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由
可得
,因
则
,卫星在2轨道经过P点做向心,则有
,卫星在3轨道经过P点做匀速圆周运动则
,
可见
,则
;周期
C、由
可得
,由图知
所以
;错误
D、由
,则
,卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时有
,则
;正确
故选AD
点评:卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,由,由轨道半径关系和圆周运动规律比较线速度、角速度、周期和加速度的关系。
本题难度:简单
2、计算题 人造地球同步卫星是一种特殊的人造卫星,简称同步卫星,一般多用于通讯,它相对地面静止,犹如悬挂在地球正上空一样。设地球的半径为R,自转的角速度为ω,地面附近的重力加速度为g。试求出同步卫星离地球表面的高度。
参考答案:h=
本题解析:设地球质量为M,卫星质量为m,卫星离地面的高度为h,万有引力和牛顿第二定律,有:
? ①
地面附近:?
? ②
解①、②式得:? h=
本题难度:简单
3、选择题 探路者号飞船发现,A、B两行星的半径之比为a,各自的第一宇宙速度之比为b,则下列结论正确的有(?)
A.A、B两行星的质量比为ab2 :1
B.A、B两行星表面的重力加速度比为b2 :a
C.A、B两行星各自卫星的最小周期比为a :b
D.A、B两行星各自卫星的最大角速度比为a :b
参考答案:ABC
本题解析:
解:A、设任一行星的质量为M,半径为R,则其第一宇宙速度为
,得,
,A、B两行星的质量比为ab2 :1,故A正确.
B、行星表面的重力加速度表达式为g=a=
,则得到,甲、乙两行星表面的重力加速度之比为b2:a.故B正确.
C、根据开普勒第三定律得知,卫星绕行星表面附近运行时半径最小,周期最小,则角速度最大,则有
,
则得,甲、乙两行星各自的卫星的最小周期之比为a:b,最大角速度之比为b:a.故C正确,D错误.
点评:本题运用比例法求解.关键要掌握行星的第一宇宙速度、表面重力加速度的公式,再根据比例法求解.
本题难度:简单
4、选择题 某同学从某科技文献中摘录以下资料:
①根据目前被科技界普遍接受的宇宙大爆炸学说可知,万有引力常量在及其缓慢地减小
②太阳几十亿年来一直不断地通过发光、发热释放能量
③金星和火星是地球的两位紧邻,金星位于地球圆轨道的内侧,火星位于地球圆轨道的外侧
④由于火星与地球的自转几乎相同,自转轴与公转轨道平面的倾角也几乎相同,所用火星上也有四季
下列说法正确的是( )
A.太阳对地球的引力在缓慢减小
B.火星的公转线速度比地球的大
C.金星的公转周期比地球的大
D.火星上平均每个季节的时间大于3个月
参考答案:万有引力的表达式:F=GMmr2可知G变小,则F变小.故A正确;
B、由向心力等于万有引力:GMmr2=mv2r解得:v=
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星,下列说法正确的是
A.某卫星的运行周期可能为1h
B.某卫星的运行周期可能为2h
C.可能有同步通讯卫星位于重庆地区正上方
D.卫星的运行速度介于7.9km/s和11.2km/s之间
参考答案:B
本题解析:在地球表面附近做圆周运动的卫星有:
,得周期T=
,A错误;
,B正确;同步通讯卫星一定在赤道上空,C错误;根据
,高度越高,线速度越小,则卫星的运行速度小于7.9km/s,D错误。
本题难度:简单
Eat at pleasure,drink with measure. 随意吃饭,适度饮酒。