时间:2017-03-01 00:00:27
1、选择题 对于地球同步卫星的认识,正确的是(?)?
A.它们只能在赤道的正上方,它们的轨道半径可以不同,卫星的加速度为零
B.它们运行的角速度与地球自转角速度相同,相对地球静止,且处于平衡状态
C.它们的轨道半径都相同且一定在赤道的正上方,运行速度小于第一宇宙速度
D.它们可在我国北京上空运行,故用于我国的电视广播
参考答案:C
本题解析:
试题分析: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.因为同步卫星要和地球自转同步,即ω相同,根据,因为ω一定,所以 r 必须确定,故A、D错误;同步卫星做圆周运动,所以不是处于平衡状态,故B错误;根据万有引力提供向心力,
,得
.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度.而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,根据v的表达式可以发现,同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度.故C正确.
本题难度:一般
2、填空题 设质量相等的甲、乙两颗卫星,分别贴近某星球表面和地球表面,环绕其球心做匀速圆周运动,已知该星球和地球的密度比为1:2,其半径分别为R和r,则
(1)甲、乙两颗卫星的加速度之比为__________;
(2)甲、乙两颗卫星所受的向心力之比为__________;
(3)甲、乙两颗卫星的线速度之比为__________;
(4)甲、乙两颗卫星的周期之比为__________。
参考答案:(1 )
(2)
(3)
(4)
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,离地高度为h.已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g.求人造卫星绕地球的运行周期T.
参考答案:解:由万有引力定律提供向心力,得
在地球表面上
联立解得
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 地球的同步卫星距地面高h约为地球半径R的5倍,同步卫星正下方的地面上有一静止的物体A,则同步卫星与物体A的向心加速度之比是多少?若给物体A以适当的绕行速度,使A成为近地卫星,则同步卫星与近地卫星的向心加速度之比为多少?
参考答案:6:1,1:36
本题解析:
本题难度:困难
5、填空题 有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统,他们都围绕月球连线上某点O做匀速圆周运动.据此观点,若月球与地球的质量之比为1:80,则月球与地球绕O点运动的线速度大小之比υ1:υ2=______.
参考答案:月球和地球绕O做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供各自的向心力,则地球和月球的向心力相等.且月球和地球和O始终共线,说明月球和地球有相同的角速度和周期.因此有
mω2r=Mω2R
又由于
v=ωr
所以v月v地=rR=Mm
月球与地球绕O点运动的线速度大小之比υ1:υ2=80:1
故答案为:80:1.
本题解析:
本题难度:一般