时间:2017-08-08 08:23:34
1、选择题 “神舟三号”顺利发射升空后,在离地面?340km的圆轨道上运行了?108?圈.?运行中需要多次进行“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方向,使飞船能保持在预定轨道上稳定运行.如果不进行轨道维持,由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力,轨道高度会逐渐降?低,每次测量中的运动可近似看作圆周运动.某次测量的轨道半径为r1,后来?变为r2,r1>r2.以EK1、EK2?表示“神舟三号”在这两个轨道上的动能,E1、E2?表示“神舟三号”在这两个轨道上的机械能,T1、T2表示“神舟三号”在这两上?轨道上绕地运动的周期,则( )
A.EK1<EK2,T1>T2,E1>E2
B.EK1>EK2 ,T1<T2,E1<E2
C.EK1>EK2 ,T1>T2,E1<E2
D.EK1<EK2,T1<T2,E1>E2
参考答案:根据万有引力提供向心力得
GMmr2=mv2r=mr(2πT)2
v=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 三颗人造地球卫星A、B、C在地球的大气层外沿如图所示的轨道做匀速圆周运动,已知mA=mB>mC,则对于三个卫星下列选项正确的是( )
A.线速度大小的关系是VA>VB=VC
B.周期关系是TA<TB=TC
C.向心力大小的关系是FA>FB>FC
D.向心加速度大小的关系是aA>aB>aC
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
所以F=GMmr2=ma=mv2r=m4π2rT2
解得:
v=
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 环绕地球的人造卫星近似地认为做圆周运动,若卫星从离地较近的轨道进入离地较远的轨道运行时,下列说法中正确的是( )
A.动能减小,周期减小
B.动能减小,周期变大
C.动能减小,加速度变小
D.动能减小,机械能变大
参考答案:根据人造卫星的万有引力等于向心力,
F=GMmr2=mv2r=mω2r=m(2πT)2r
A、若卫星从离地较近的轨道进入离地较远的轨道运行时,v=
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于2R(R为地球半径),地面上的重力加速度为g,则卫星所受的向心力为_________,卫星的动能为__________。(请用题目中给出的物理量符号表示)
参考答案:mg,
mgR.
本题解析:人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式,再结合地球表面重力加速度的公式进行讨论即可.
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
当卫星在地球表面上时,有
所以当卫星距离地球表面上空2R时,有
当卫星在地球表面上时,有,即
,动能
所以当卫星距离地球表面上空2R时,,的
,所以动能为
点评:本题关键根据人造卫星的万有引力等于向心力,以及地球表面重力等于万有引力列两个方程求解.
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,飞船在绕地球无动力飞行过程中沿如图所示椭圆轨道运行,地球的中心位于椭圆的-个焦点上.A为椭圆轨道的近地点,B为椭圆轨道的远地点.则飞船从A点开始沿椭圆轨道运行的-个周期内下列论述正确的是( )
A.动能先增大后减小
B.机械能先增大后减小
C.加速度先减小后增大
D.万有引力先做正功然后做负功
参考答案:A、飞船从A点开始沿椭圆轨道运行的-个周期内,只有重力做功,所以机械能不变,
卫星在从近地点向远地点运动时,人造卫星的质量不变,而人造卫星的距离地球的高度在增大,所以它的重力势能在增大,动能减小,
所以从A点开始沿椭圆轨道运行的-个周期内动能先减小后增大,故A错误,B错误
C、由万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律得a=GMr2,
所以加速度先减小后增大,故C正确
D、根据动能定理,从A点开始沿椭圆轨道运行的-个周期内动能先减小后增大,所以万有引力先做负功再做正功,故D错误
故选C.
本题解析:
本题难度:简单