时间:2017-09-25 08:49:39
1、简答题 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为地球半径R的3倍,已知地面附近的重力加速度为g,引力常量为G,求这颗人造地球卫星的向心加速度和周期.
参考答案:设地球的质量为M,人造地球卫星的质量为m,由万有引力定律有GMm(3R)2=ma
地面附近有:mg=GMmR2
两式联立解得这颗人造地球卫星的向心加速度为:a=19g.
由公式a=(2πT)2?3R
解得人造地球卫星的周期为T=6π
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 人们可以发射各种不同的绕地球沿圆轨道运行的人造地球卫星,有可能存在的人造地球卫星的轨道是( )
A.与地球表面上某一经线所决定的圆是共面的同心圆
B.与地球表面上某一纬线(非赤道)是共面的同心圆
C.与赤道平面垂直的圆,且卫星不经过地球两极上空
D.与赤道是共面的同心圆,且卫星相对地球表面是运动的
参考答案:A、因为人造地球卫星绕地球做圆周运动,靠万有引力提供向心力,万有引力以及向心力的方向均需指向地心,所以人造卫星的轨道的圆心必须是地心.故A错误,B错误,C错误
D、同步卫星在赤道上方,与地球保持相对静止,轨道平面与赤道平面共面.故D正确,
故选D.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星,下列说法中正确的是( )
A.b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度
B.b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度
C.b、c运行的周期相同,且小于a的运动周期
D.由于某种原因,a的轨道半径缓慢减小,则a的线速度将变小
参考答案:A、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
F=F向
F=GMmr2=mv2r=ma=mr(2πT)2
解得加速度a=GMr2,速度公式v=
本题解析:
本题难度:简单
4、填空题 地球的质量为M,半径为R,万有引力恒量为G,则绕地球运动的近地卫星的运动周期T0=______;我国成功发射了质量为m的“神舟”号“载人”试验飞船,它标志着我国载人航天技术有了新的重大突破.该飞船在环绕地球的椭圆轨道上运行,假设在运行中它的速度最大值为Vm,当它由远地点运行到近地点的过程中,地球引力对它做功为W,则宇宙飞船在近地点的速度为______,在远地点的速度为______.
参考答案:根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力列出等式
GMmR2=m4π2RT20
近地卫星的运动周期T0=2π
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 2013年12月11日,“嫦娥三号”携带月球车“玉兔”从距月面高度为100km的环月圆轨道I上的P点变轨,进入近月点为15km的椭圆轨道II,由近月点Q成功落月,如图所示。关于“嫦娥三号”,下列说法正确的是 (?)
A.沿轨道I运行一周的位移大于沿轨道II运行一周的位移
B.沿轨道II运行时,在P点的加速度小于在Q点的加速度
C.沿轨道II运行的周期大于沿轨道I运行的周期
D.在轨道II上由P点到Q点的过程中机械能增加
参考答案:B
本题解析:沿轨道I运行一周的位移和沿轨道II运行一周的位移都等于零,选项A 错误;沿轨道II运行时,根据可知在P点的加速度小于在Q点的加速度,选项B正确;因为沿轨道II运行的半长轴小于沿轨道I运行的半径,由开普勒第三定律
可知,沿轨道II运行的周期小于沿轨道I运行的周期,选项C 错误;在轨道II上由P点到Q点的过程中,由于只有月球的引力做功,所以机械能守恒,选项D 错误。
本题难度:一般