时间:2017-07-10 22:21:52
1、填空题 甲、乙是两颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星,其线速度大小之比为
,则这两颗卫星的运转半径之比为________,运转周期之比为________。
参考答案:
;
本题解析:由线速度公式
可知半径之比为
,由
可知周期之比为
点评:难度较小,熟记并能推导线速度、角速度、周期公式
本题难度:简单
2、选择题 “神舟六号”载人飞船顺利发射升空后,经过115小时32分的太空飞行,在离地面343km的圆轨道上运行了77圈,运动中需要多次“轨道维持”所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向,使飞船能保持在预定轨道上稳定飞行,如果不进行“轨道维持”,由于飞船受到轨道上稀薄空气的影响,轨道高度会逐渐降低,在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况是
A.动能、重力势能和机械能逐渐减小
B.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能不变
C.重力势能逐渐增大,动能逐渐减小,机械能不变
D.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能逐渐减小
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:简单
3、选择题 同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星 ( )
A.它可以在地面上任一点的正上方,且离地心距离可按需要选择不同的值
B.它可以在地面上任一点的正上方,但离地心距离是一定的
C.它只能在赤道的正上方,且离地心的距离是一定的
D.它只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同的值
参考答案:C
本题解析:了解同步卫星的含义,即同步卫星的周期必须与地球相同.
物体做匀速圆周运动,它所受的合力提供向心力,也就是合力要指向轨道平面的中心.
通过万有引力提供向心力,列出等式通过已知量确定未知量。
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.所以同步卫星只能在赤道的正上方.
因为同步卫星要和地球自转同步,即ω相同,根据
,因为ω是一定值,所以 r 也是一定值,所以同步卫星离地心的距离是一定的.故C正确;
故选C.
考点:同步卫星.
点评:地球质量一定、自转速度一定,同步卫星要与地球的自转实现同步,就必须要角速度与地球自转角速度相等,这就决定了它的轨道高度和线速度.
本题难度:一般
4、选择题 从1984年我国第一颗试验同步卫星发射成功到2003年神舟五号载人飞行,我国的航天事业实现了两次质的飞跃。神舟五号历经21 小时27分37秒,绕地球运行14圈后安全着陆。则,运行时神舟五号与同步卫星相比:
A.神舟五号比同步卫星的加速度小
B.神舟五号比同步卫星的速度大
C.神舟五号比同步卫星离地高度大
D.神舟五号比同步卫星角速度大
参考答案:BD
本题解析:由万有引力提供向心力得
,
,
,
。可见T越小,r越小,ω越大,v越大,a越大。因神舟五号运行周期比同步卫星小,所以半径小、角速度大、向心加速度大,线速度大,即BD正确。
本题难度:简单
5、简答题   ;假设站在赤道某地的人,恰能在日落后4h的时候,观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星.若该卫星是在赤道所在平面做匀速圆周运动,又已知地球的同步卫星绕地球运行的轨道半径约为地球半径的6.0倍,试估算此人造地球卫星绕地球运行的周期.
参考答案:令地球的半径为R,据题意,日落4小时,地球自转的角度α=424×2π=π3,卫星位置如图所示:
此卫星的轨道半径为r=Rcosα=2R,
同步卫星的周期为T同=24h,半径R同=6R
根据开普勒第三定律对于同步卫星有:R3同T2同=r3T2x
得该卫星的周期Tx=
本题解析:
本题难度:一般