高考物理知识点总结《近地卫星和同步卫星》考点巩固(2020年最新版)(三)

时间:2020-08-15 22:49:05

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1、选择题  我国是少数几个能发射地球同步卫星的国家,到目前为止,我国已有多颗地球同步卫星在轨道上运行.下列关于同步卫星的说法中正确的是(  )
A.地球同步卫星只能定点在赤道的正上方
B.我国的地球同步卫星可能通过唐山市的上空
C.不同国家的地球同步卫星在不同的轨道上
D.在同一轨道上的同步卫星质量一定是相同的


参考答案:A、它们只能在赤道的正上方,它若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了“同步”,那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上,这是不可能的.所以不可能通过唐山市的上空,故A正确,BC错误;
D、在同一轨道上的同步卫星质量不一定相同,故D错误
故选A.


本题解析:


本题难度:简单



2、选择题  2010年诺贝尔物理学奖授予英国的安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫,表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究.它是目前世界上已知的强度最高的材料,为“太空电梯”缆线的制造提供可能.近日,日本大林建设公司公布了建造“太空电梯”计划,希望到了2050年,人们不需要搭乘太空船,只要搭电梯就能够圆太空梦.假设有一个从地面赤道上某处连向其正上方地球同步卫星的“太空电梯”.关于“太空电梯”缆线上各处,下列说法正确的是(  )
A.重力加速度相同
B.线速度相同
C.角速度相同
D.各质点处于完全失重状态



参考答案:A、由a=rω2 可得,高度不同的部位加速度不同,所以A错误;
B、由V=rω可知,高度不同的部位线速度不同,所以B错误;
C、太空电梯和地球要保持相对的静止必须由相同的角速度,所以C正确;
D、由于各点随地球一起做匀速圆周运动,重力作为了需要的向心力,各部分处于失重状态,所以D正确.
故选:CD.


本题解析:


本题难度:简单



3、选择题  2011年9月29日成功发射“天宫一号”目标飞行器,又在2011年11月发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接,某同学得知上述消息后,画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示,A代表“天宫一号”,B代表“神舟八号”,虚线为它们各自的轨道,由此假想图,可以判定(  )
A.“神舟八号”适度加速有可能与“天宫一号”实现对接
B.“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度
C.“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率
D.“天宫一号”运行的周期小于“神舟八号”运行的周期
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参考答案:A、如图可知,神舟八号轨道半径小于天宫一号,当神舟八号加速时,据F向=mv2r,可知神舟八号圆周运动所需向心力增加,而提供向心力的仍为万有引力,故此时万有引务不足以提供神舟八号圆周运动的向心力,所以神舟八号将做离心运动而抬高轨道,从而可以实现与天宫一号的对接,故A正确;
B、根据万有引力提供向心力有GmMr2=ma可知向心加速度a=GMr2,根据图示半径关系可知,B错误;
C、根据万有引力提供向心力有GmMr2=mv2r可得v=


本题解析:


本题难度:简单



4、选择题  设地球的质量为M,半径为R,自转周期为T,引力常量为G,“神舟七号”绕地球运行时离地面的高度为h,则“神舟七号”与“同步卫星”各自所处轨道处的重力加速度之比为(  )
A.

(2π)
4
3
(R+h)2
(GMT2)
2
3

B.
(GM)
2
3
(R+h)2
(2πT)
4
3

C.
(GMT2)
2
3

(2π)
4
3
(R+h)2

D.
(2πT)
4
3

(GM)
2
3
(R+h)2


参考答案:万有引力提供向心力GMmr2=mr(2πT)2,r=3GMT24π2


本题解析:


本题难度:简单



5、计算题  我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施,到1984年4月,我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用,标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段。现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统。
(1)若已知地球的平均半径为R0,自转周期为T0,地表的重力加速度为g,试求同步卫星的轨道半径R;
(2)有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星,自西向东绕地球运行,其运行半径为同步轨道半径R的四分之一,试求该卫星的周期T是多少?(计算结果只能用题中已知物理量的字母表示)


参考答案:解:(1)设地球的质量为M,同步卫星的质量为m,运动周期为T,因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供,故
?①
同步卫星
而在地球表面?③
由①②③式解得:
(2)由①式可知,设低轨道卫星运行的周期为T",则

因而


本题解析:


本题难度:一般




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