高中物理高考知识点《近地卫星和同步卫星》考点特训(2017年冲刺版)(五)

时间:2017-09-25 07:27:48

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1、选择题  有两颗行星A、B,在两个行星表面附近各有一颗卫星,如果这两颗卫星运动的周期相等,下列说法正确的是(  )
A.行星A、B表面重力加速度之比等于它们的半径之比
B.两卫星的线速度一定相等
C.行星A、B的质量和半径一定相等
D.行星A、B的密度一定相等


参考答案:A、根据万有引力提供向心力GMmR2=m4π2T2R,得:GM=4π2R3T2
在行星表面的物体受到重力等于万有引力mg=GMmR2,得:g=GMR2=4π2RT2,
所以行星A、B表面重力加速度之比等于它们的半径之比,故A正确.
B、根据线速度与周期和半径的关系得v=2πRT,由于行星的半径未知,故两卫星的线速度不能确定是否相等,故B错误.
C、由GMmR2=m4π2T2R,得:M=4π2R3GT2,由于行星的半径未知,故行星的质量不能确定,故C错误.
D、行星的体积为V=43πR3,所以密度为:ρ=MV=4π2R3GT243πR3=3πGT2,故行星A、B的密度一定相等,故D正确.
故选:AD.


本题解析:


本题难度:简单



2、简答题  
(1)该行星的同步卫星距行星表面的高度h.
(2)该行星的自转周期TR.


参考答案:
(1)(2)


本题解析:(1)对绕行星表面运行的卫星有:?3分
对该行星的同步卫星有:?3分
可解得:?2分
(2)由于:?3分
所以:?1分


本题难度:简单



3、选择题  欧盟和中国联合开发的伽利略项目建立起了伽利略系统(全球卫星导航定位系统).伽利略系统由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成,可以覆盖全球,现已投入使用.卫星的轨道高度为2.4×104km,倾角为56°,卫星运行周期为14h,分布在3个轨道上,每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨预备卫星,当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作.若某颗预备卫星略?低于工作卫星的轨道上,以下说法中正确的是(  )
A.预备卫星的周期大于工作卫?星的周期,速度大于工作卫星的速度,向心加速度大于工作卫星的向心加速度
B.工作卫星的周期小于同步卫星的周期,速度大于同步卫星的速度,向心加速度大于同步卫星的向心加速度
C.为了使该预备卫星进入工作卫星的轨道上,应考虑启动火箭发动机向后喷气,通过加速使卫星从较低轨道进入工作卫星的轨道
D.三个轨道平面只有一个过地心,另外两个轨道平面分别只在北半球和南半球


参考答案:A、由题,预备卫星在略低于工作卫星的轨道上,由根据开普勒第三定律R3T2=k分析知,预备卫星的周期小于工作卫星的周期,由卫星的速度公式v=


本题解析:


本题难度:一般



4、选择题  2011年3月10日12时58分云南盈江发生了5.8级地震.在抗震救灾中,我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统,在抗震救灾中发挥了巨大作用.北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能.“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下判断中正确的是(  )
A.这两颗卫星的加速度大小相等,均为

R2g
r2

B.卫星l向后喷气就一定能追上卫星2
C.卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为
3πr
3R
r
g

D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功为零



参考答案:A、根据F=ma得,对卫星有GMmr2=ma,可得a=GMr2,取地面一物体由GMmR2=mg,
联立解得a=R2gr2,故A正确.
B、若卫星1向后喷气,则其速度会增大,卫星1将做离心运动,所以卫星1不可能追上卫星2.故B错误
C、根据GMmr2=m4π2rT2,
T=2π


本题解析:


本题难度:简单



5、选择题  地球同步卫星离地心的距离为r,运动速度为v1,加速度为a1;地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2;第一宇宙速度为v2,地球半径为R,则下列关系正确的是(  )
A.

a1
a2
=
r
R

B.
a1
a2
=
R2
r2

C.
v1
v2
=
r
R

D.
v1
v2
=
r
R


参考答案:因为同步卫星的周期等于地球自转的周期,所以角速度相等,根据a=rω2得,a1a2=rR.故A正确,B错误;
根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r,解得v=


本题解析:


本题难度:一般




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