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1、简答题 2005年10月12日9时,“神舟六号”飞船发射升空,飞船按预定轨道在太空飞行四天零十九小时32分(用t表示),环绕地球77圈(用n表示).“神舟六号”运行过程中由于受大气阻力和地球引力的影响,飞船飞行轨道会逐渐下降.为确保正常运行,“神舟六号”飞船飞行到第30圈时,对飞船进行了一次精确的“轨道维持”(通过发动机向后喷气,利用反冲校准轨道).设总质量为m的“神舟六号”飞船的预定圆形轨道高度为h,当其实际运行高度比预定轨道高度低了△h时,控制中心开始启动轨道维持程序,开动小动量发动机,经时间△t后,飞船恰好重新进入预定轨道平稳飞行.地球半径为R,地球表面重力加速度为g.
(1)求“神舟六号”轨道离地面高度h的表达式(用题中所给的数据表示);
(2)已知质量为m的物体在地球附近的万有引力势能Ep=-
| R2mg r |

参考答案:(1)飞船绕地球做圆周运动时,由万有引力提供向心力,则得 GMm(R+h)2=m(R+h)4π2T2? ①
而?T=tn?②
在地球表面上,有 mg=GMmR2? ③
由①②③得h=3gR2t24n2π2
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 人造地球卫星在地面附近绕地球做圆轨道运行时,速度为
,如果将它发射至半径为二倍地球半径的高空轨道,那么它的运行速度是
_________
。
参考答案:
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 在我国西昌卫星发射一颗地球同步卫星,火箭发射后先竖直上升一段时间,随后调整姿态,开始向某个方向倾斜上升,这个方向是( )
A.东南方向
B.西南方向
C.东北方向
D.西北方向
参考答案:因为地球同步卫星轨道在赤道上空,和自球自转方向一致即自西向东旋转.又因为我国西昌卫星发射中心在赤道北方,所以火箭须向南调整姿态至赤道上空,又因为同步卫星与地球自转同步,即自西向东旋转,故火箭还需调整围绕地球运动方向即自西向东旋转,结合卫星轨道平面和环绕方向,所以火箭应该调整姿态向东南方向飞行.
故选A.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 人造地球卫星在科研、国防等方面都起着不可替代的作用。只要发射的技术高,就能使人造地球卫星:
A.在地球赤道面离地面任意高度的圆轨道上,并且相对于地面永远是静止的
B.在与地球赤道共面的圆轨道上做匀速圆周运动,但相对地面不一定是静止
C.不可能在地球任一纬线所决定的平面内,绕地球做匀速圆周运动
D.始终在某一经度圈所在的平面内,且轨道与该经度圈为同心圆,卫星相对地面静止
参考答案:BC
本题解析:相对地面静止,那么周期为24小时,根据开普勒第三定律,
,周期一定,则半径一定,距离地面的距离就是一定,不会是任意高度,A错;
在地球赤道平面上,万有引力提供向心力,
,相对地面不一定静止,B对;
卫星必须是以万有引力提供向心力,必须是以地心为圆心,不可能以地球任一纬线共面,C对;D错。
本题难度:简单
5、选择题 我们在推导第一宇宙速度时,需要做一些假设,下列假设中错误的是( )
A.卫星做匀速圆周运动
B.卫星的远转周期等于地球自转的周期
C.卫星的轨道半径等于地球半径
D.卫星需要的向心力等于地球对它的万有引力
参考答案:第一宇宙速度(又称环绕速度):是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度(也是人造地球卫星的最小发射速度).所以做出的假设有两个:(1)卫星做匀速圆周运动;(2)贴近地面,即:卫星的轨道半径等于地球半径.
计算方法是:GMmR2=mv2R,其中:M是地球的质量,R是地球的半径,得:v=
本题解析:
本题难度:简单