热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型: 单选题
|
单选题

人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时,卫星离地面越近,则卫星的(  )

A线速度越小

B角速度越小

C向心加速度越小

D周期越小

正确答案

D

解析

解: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=FF=G

F=m=mω2r=m(2r

因而

G=m=mω2r=m(2r=ma

解得

v=

T==2π

a=

根据题意

r=R+h   ④

故离地越低,轨道半径越小,线速度越大,角速度越大,周期越小,向心加速度越大;

故选D.

1
题型: 单选题
|
单选题

纵观月球探测的历程,人类对月球探索认识可分为三大步--“探、登、驻”.我国为探月活动确定的三小步是:“绕、落、回”,目前正在进行的是其中的第一步--绕月探测工程.2007年10月24日18时54分,“嫦娥一号”卫星的成功发射标志着我国探月工程迈出了关键的一步.我们可以假想人类不断向月球“移民”,经过较长时间后,月球和地球仍可视为均匀球体,地球的总质量仍大于月球的总质量,月球仍按原轨道运行,以下说法正确的是(  )

A月地之间的万有引力将变小

B月球绕地球运动的周期将变大

C月球绕地球运动的向心加速度将变大

D月球绕地球运动的线速度将变大

正确答案

B

解析

解:A、设月球质量为m,地球质量为M,月球与地球之间的距离为r,根据万有引力定律得地球与月球间的万有引力为:F=G,可知,假想人类不断向月球“移民”,经过较长时间后,所以m增大,M减小.由数学知识可知,当m与M相接近时,它们之间的万有引力较大,当它们的质量之差逐渐减小时,m与M的乘积将增大,它们之间的万有引力值将增大,故A错误.

BCD、假想人类不断向月球“移民”,经过较长时间后,月球和地球仍可视为均匀球体,根据万有引力提供向心力得:

  G=mr=ma=m

则得 T=2π,a=,v=

假想人类不断向月球“移民”,经过较长时间后,所以m增大,M减小.所以由上式可得,月球绕地球运动的周期将变大,月球绕地球运动的向心加速度和线速度将变小.故B正确,CD错误.

故选:B

1
题型: 单选题
|
单选题

据美国媒体报道,美国和俄罗斯的两颗通信卫星11日在西伯利亚上空相撞.这是人类有史以来的首次卫星碰撞事件.碰撞发生的地点位于西伯利亚上空490英里(约790公里),恰好比国际空间站的轨道高270英里(434公里),这是一个非常常用的轨道,是用来远距离探测地球和卫星电话的轨道.则以下相关说法中,正确的是(  )

A碰撞后的碎片若受到大气层的阻力作用,轨道半径将变小,则有可能与国际空间站相碰撞

B在碰撞轨道上运行的卫星的周期比国际空间站的周期小

C发射一颗到碰撞轨道运行的卫星,则发射速度要大于11.2km/s

D在同步轨道上,若后面的卫星一旦加速,将有可能与前面的卫星相碰撞

正确答案

A

解析

解:A、碰撞后的碎片若受到大气层的阻力作用,轨道半径将变小,则有可能与国际空间站相碰撞.故A正确.

B、根据得,T=,则轨道半径越大,周期越大.故B错误.

C、当发射的速度达到11.2km/s时,卫星将脱离地球的引力不再绕地球飞行.故C错误.

D、在同步轨道上,若后面的卫星一旦加速,使得万有引力不够提供向心力,做离心运动,离开原轨道.故D错误.

故选A.

1
题型: 单选题
|
单选题

如图,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆形轨道1运行,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆形轨道3运行,设轨道1、2相切于A点,轨道2、3相切于B点,则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,下列说法正确的是(  )

A卫星在轨道1上的速度大小最大

B卫星在轨道3上的速度大小最大

C卫星过椭圆轨道上的A点时速度大小最大

D卫星过椭圆轨道上的B点时速度大小最大

正确答案

C

解析

解:人造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,

=m

v=

轨道3半径比轨道1半径大,所以卫星在轨道3上的速度小于卫星在轨道1上的速度,

从轨道1到轨道2,卫星在A点是做逐渐远离圆心的运动,要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力,所以应给卫星加速,增加所需的向心力.所以在轨道2上A点的速度大于轨道1上A点的速度.所以卫星过椭圆轨道上的A点时速度大小最大,故ABD错误,C正确;

故选:C.

1
题型:简答题
|
简答题

“天宫一号”在高轨道,“神舟十号”飞船在低轨道,各自绕地球做匀速圆周运动,距离地面的高度分别为h1和h2(设地球半径为R),“天宫一号”的运行周期约为90分钟,则求:

(1)“天宫一号”跟“神舟十号”的线速度大小之比为v1:v2

(2)“天宫一号”跟“神舟十号”的向心加速度大小之比a1:a2

(3)“天宫一号”与地球同步卫星的轨道半径大小之比r1:r2

正确答案

解:(1、2)根据G=m=ma,又 r=R+h

则得 v=,a=

所以“天宫一号”跟“神舟十号”的线速度大小之比为=

向心加速度大小之比为=

(3))“天宫一号”与地球同步卫星的轨道半径大小之比

答:(1)“天宫一号”跟“神舟十号”的线速度大小之比为

(2)“天宫一号”跟“神舟十号”的向心加速度大小之比为

(3)“天宫一号”与地球同步卫星的轨道半径大小之比为

解析

解:(1、2)根据G=m=ma,又 r=R+h

则得 v=,a=

所以“天宫一号”跟“神舟十号”的线速度大小之比为=

向心加速度大小之比为=

(3))“天宫一号”与地球同步卫星的轨道半径大小之比

答:(1)“天宫一号”跟“神舟十号”的线速度大小之比为

(2)“天宫一号”跟“神舟十号”的向心加速度大小之比为

(3)“天宫一号”与地球同步卫星的轨道半径大小之比为

1
题型: 单选题
|
单选题

如图所示,a为放在赤道上相对地球静止的物体,随地球自转做匀速圆周运动,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(轨道半径等于地球半径),c为地球的同步卫星,以下关于a、b、c的说法中正确的是(  )

Aa、b、c的向心加速度大小关系为ab>ac>aa

Ba、b、c的向心加速度大小关系为aa>ab>ac

Ca、b、c的线速度大小关系为va=vb>vc

Da、b、c的周期关系为Ta=Tc<Tb

正确答案

A

解析

解:对于放在赤道上的物体a和同步卫星c有运动周期相同,据a=知,轨道半径大的同步卫星c具有更大的向心加速度即ac>aa,据v=r知轨道半径大的同步卫星c具有更大的线速度即vc>va

对于近地卫星b和同步卫星c据万有引力提供圆周运动向心力有:有:

线速度知轨道半径大的c线速度小即vb>vc,周期T=知轨道半径大的c周期大即Tc>Tb,向心加速度a=知,轨道半径大的卫星c的向心加速度小即ab>ac

综上所知有:

A、ab>ac>aa,所以有A正确;

B、ab>ac>aa,所以B错误;

C、vb>vc>va,所以C错误;

D、Ta=Tc>Tb,所以D错误.

故选:A.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,A是地球的同步卫星.另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h.已知地球半径为R,地球自转角速度为ω,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心,忽略地球自转影响.

(1)求卫星B的运行周期;

(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上且B、A同侧),则至少经过多长时间,它们再一次相距最近?

正确答案

解:(1)设地球质量为M,卫星质量为m,根据万有引力和牛顿运动定律,有:

在地球表面有:

联立得:

(2)它们再一次相距最近时,一定是B比A多转了一圈,有:

ωBt-ω0t=2π

其中得:

t=

答:(1)卫星B的运行周期为

(2)至少经过时间,它们再一次相距最近.

解析

解:(1)设地球质量为M,卫星质量为m,根据万有引力和牛顿运动定律,有:

在地球表面有:

联立得:

(2)它们再一次相距最近时,一定是B比A多转了一圈,有:

ωBt-ω0t=2π

其中得:

t=

答:(1)卫星B的运行周期为

(2)至少经过时间,它们再一次相距最近.

1
题型: 多选题
|
多选题

已知地球的半径为r,自转周期为T;某一颗地球同步卫星绕地球运动的轨道半径为R;万有引力常量为G;如果把该卫星的运动看作匀速圆周运动,则(  )

A地球的质量为

B地球的质量为

C地球的平均密度为

D地球的平均密度为

正确答案

B,D

解析

解:A、研究同步卫星绕地球圆周运动,利用万有引力提供向心力得:

=mR

M=,故A错误,B正确

C、根据密度定义式ρ==,故C错误,D正确;

故选:BD.

1
题型: 单选题
|
单选题

北京时间2012年2月25日凌晨O时12分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第十一颗“北斗”导航卫星成功送入太空预定转移轨道,这是一颗地球静止轨道卫星,“北斗”导航卫星定位系统由静止轨道卫星(同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成,中轨道卫星轨道半径约为27900公里,静止轨道卫星的半径约为42400公里.(≈0.53可供应用),下列说法正确的是(  )

A中轨道卫星的周期约为12.7h

B发射静止轨道卫星和中轨道卫星的速度均大于地球的第二宇宙速度

C静止轨道卫星的向心加速度比中轨道卫星向心加速度大

D地球赤道上随地球自转物体的线速度比静止轨道卫星线速度大

正确答案

A

解析

解:A、根据,T=2π,所以中轨道卫星和静止轨道卫星的周期比≈0.53.则中轨道卫星的周期T1=0.53×24h=12.7h.故A正确.

B、静止轨道卫星和中轨道卫星都是地球卫星,发射速度大于地球的第一宇宙速度,小于地球的第二宇宙速度,故B错误;

C、根据=ma,轨道半径越大,向心加速度越小,中轨道卫星的轨道半径小,向心加速度大.故C错误.

D、随地球自转物体的角速度与静止轨道卫星角速度相等,根据v=ωr可知,知道轨道半径越大,线速度越大,所以静止轨道卫星线速度大.故D错误.

故选:A

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,发射地球同步卫星时,可先将卫星发射至距地面高度为h1的圆形轨道Ⅰ上,然后再经过一系列的变轨技术将卫星送入同步圆形轨道Ⅱ上.已知地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,地球的自转周期为T,求:

(1)卫星在轨道Ⅰ上运行时速度v的大小;

(2)同步轨道Ⅱ距地面的高度h2

正确答案

解:(1)卫星在轨道Ⅰ上由万有引力提供向心力得

G=m

得v=

又在地球表面上的物体受到的重力等于万有引力mg=

得GM=gR2

因此卫星在轨道Ⅰ上运行时的速度大小v=

(2)同步轨道的公转周期等于地球的自转周期T,设同步轨道Ⅱ距地面的高度为h2,则有

G=m(R+h2)(2    

又GM=gR2

解得 h2= 

答:(1)卫星在轨道Ⅰ上运行时速度v的大小为

(2)同步轨道Ⅱ距地面的高度h2

解析

解:(1)卫星在轨道Ⅰ上由万有引力提供向心力得

G=m

得v=

又在地球表面上的物体受到的重力等于万有引力mg=

得GM=gR2

因此卫星在轨道Ⅰ上运行时的速度大小v=

(2)同步轨道的公转周期等于地球的自转周期T,设同步轨道Ⅱ距地面的高度为h2,则有

G=m(R+h2)(2    

又GM=gR2

解得 h2= 

答:(1)卫星在轨道Ⅰ上运行时速度v的大小为

(2)同步轨道Ⅱ距地面的高度h2

1
题型:填空题
|
填空题

地球表面的重力加速度为g,地球半径为R.某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动,轨道离地面的高度是地球半径的3倍.则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为______;线速度大小为______;周期为______

正确答案

解析

解:由题意知卫星离地面的高度为3R,则卫星的轨道半径为r=4R,所以在地球表面重力与万有引力相等有:

⇒GM=gR2

卫星在轨道上做圆周运动,万有引力提供圆周运动向心力有:有:

卫星的加速度:=

卫星的线速度:=

卫星的周期T==16

故答案为:

1
题型: 单选题
|
单选题

设地球的半径为R0,质量为m的卫星在距地面2R0高处做匀速圆周运动,地面的重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )

A卫星的线速度为

B卫星的角速度为

C卫星的加速度为

D卫星的周期为2π

正确答案

D

解析

解:A、研究卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:

=m

解得:v=   其中r=3R0     ①

忽略地球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式:=mg,

解得:GM=gR02    ②

由①②得:卫星的速度大小v=,故A错误

B、卫星的角速度ω==,故B错误

C、根据圆周运动知识得:a==,故C错误

D、卫星的周期T==2π,故D正确

故选D.

1
题型: 多选题
|
多选题

甲、乙两颗人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动,它们的质量之比m1:m2=1:2,它们圆周运动的轨道半径之比为r1:r2=1:2,下列关于卫星的说法中正确的是(  )

A它们的线速度之比v1:v2=1:

B它们的运行周期之比T1:T2=2:1

C它们的向心加速度比a1:a2=4:1

D它们的向心力之比F1:F2=2:1

正确答案

C,D

解析

解: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

=m=mω2r=ma=

A、线速度v=,它们圆周运动的轨道半径之比为r1:r2=1:2,

故甲、乙两颗人造地球卫星的线速度之比v1:v2=:1,故A错误;

B、周期T=2π,它们圆周运动的轨道半径之比为r1:r2=1:2,

甲、乙两颗人造地球卫星的运行周期之比T1:T2=1:2,故B错误;

C、加速度a=,它们圆周运动的轨道半径之比为r1:r2=1:2,

甲、乙两颗人造地球卫星的向心加速度比a1:a2=4:1,故C正确;

D、向心力F=

甲、乙两颗人造地球卫星的向心力之比F1:F2=2:1,故D正确;

故选:CD.

1
题型: 单选题
|
单选题

2008年9月25日至28日,我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱.飞船先沿椭圆轨道飞行,然后在远地点343千米处点火加速,由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道,在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟.下列判断错误的是(  )

A飞船变轨前后的机械能相等

B飞船在圆轨道上飞行时航天员出舱前后都处于失重状态

C飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度

D飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的向心加速度与变轨后沿圆轨道运动的向心加速度大小相等

正确答案

A

解析

解:A、在远地点343千米处点火加速,机械能增加,故A错误.

B、飞船在圆轨道上时,航天员出舱前后,航天员所受地球的万有引力提供航天员做圆周运动的向心力,航天员此时的加速度就是万有引力加速度,即航天员出舱前后均处于完全失重状态,故B正确;

C、因为飞船在圆形轨道上的周期为90分钟小于同步卫星的周期,根据ω=可知角速度与周期成反比,所以飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度,故C正确;

D、飞船变轨前后通过椭圆轨道远地点时的加速度均为万有引力加速度,据可知,轨道半径一样则加速度一样,故D正确.

本题选择错误的是,故选:A.

1
题型: 单选题
|
单选题

2012年4月30日4时50分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,成功发射两颗北斗导航卫星,卫星顺利进入预定转移轨道.若其中一颗卫星A进入半径为R1的圆轨道,另一颗卫星B进入半径为R2的圆轨道,且R1<R2,假设两颗卫星的质量相等.则下列说法中正确的是(  )

A卫星A绕地运行的向心加速度a1小于卫星B绕地运行的向心加速度a2

B卫星A绕地运行的向心力F1小于卫星B绕地运行的向心加速度F2

C卫星A绕地运行的周期T1小于卫星B绕地运行的周期T2

D卫星A绕地运行速度v1与卫星B绕地运行速度v2之比为R1/R2

正确答案

C

解析

解:卫星的向心力都由地球的万有引力提供,则有  G=man=m=mω2r=m,则可知:

A、由①得:向心加速度an=,半径越大,向心加速度越小,则a1>a2.故A错误.

B、向心力F=G,两卫星的质量相等,则半径越大,向心力越小,所以F1>F2.故B错误.

C、由①得:周期T=,半径越大,周期越大,则T1<T2.故C正确

D、由①得:运行速度为v=,则.故D错误.

故选C

下一知识点 : 机械能守恒定律
百度题库 > 高考 > 物理 > 万有引力与航天

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/15
  • 下一题