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1、简答题 甲、乙两颗人造地球卫星,其线速度大小之比为
:1,求:
①这两颗卫星的转动半径之比;
②转动角速度之比;
③转动周期之比;
④向心加速度的大小之比.
参考答案:(1)根据万有引力提供圆周运动向心力有:GmMr2=mv2r得
半径r=GMv2,所以可知r1r2=v22v21=(1v1v2)2=12
(2)根据万有引力提供圆周运动向心力有GmMr2=mrω2
得:ω1ω2=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 用m表示地球的同步卫星的质量,h表示它离地面的高度,R0表示地球的半径,g0表示地球表面的重力加速度,ω0为地球自转的角速度,则该卫星所受地球的万有引力为F,则( )
A.F=
B.F=
C.F=mω02(R0+h)
D.轨道平面必须与赤道平面重合
参考答案:A、该卫星所受地球的万有引力为F=GMmR2=GMm(R0+h)2,由于地球的质量M和卫星的质量m均不是已知量,故A错误.
? B、由mg0=GMmR20,得到GM=g0R02,代入A项中得到F=mg0R20(R0+h)2.故B正确.
? C、地球的同步卫星的角速度与地球的自转的角速度ω0相同,轨道半径为R=R0+h,则F=mω02(R0+h).故C正确.
? D、地球的同步卫星的必要条件是:轨道平面必须与赤道平面重合,否则卫星在其他平面运动时,由于地球的万有引力,卫星不能保持稳定.故D正确.
故选BCD
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 两颗人造卫星A,B绕地球作圆周运动,速度大小之比为VA:VB=2:l,则轨道半径之比和周期之比为( )
A.RA:RB=4:1?TA:TB=1:8
B.RA:RB=4:1?TA:TB=8:1
C.RA:RB=1:4?TA:TB=1:8
D.RA:RB=1:4?TA:TB=8:1
参考答案:卫星运动由万有引力提供向心力即:GMmr2=mv2r=m4π2rT2,
r=GMv2,速度大小之比为VA:VB=2:l,所以RA:RB=1:4
T=2π
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 关于地球同步通讯卫星,下列说法中不正确的是( )
A.它一定在赤道上空运行
B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样
C.它运行的线速度一定大于第一宇宙速度
D.所有地球同步通讯卫星运行的周期都相同
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 人造卫星由于受大气阻力作用,线速度和周期变化情况为( )
A.线速度增大,周期减小
B.线速度增大,周期增大
C.线速度减小,周期增大
D.线速度减小,周期减小
参考答案:人造卫星由于受大气阻力作用,在原来的轨道上的线速度会减小,万有引力大于所需的向心力,会做向心运动,轨道半径减小;
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:简单