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题型: 多选题
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多选题

同步卫星距地面高度为h,地球半径为R,今赤道上一物体线速度V,同步卫星线速度V,近地球表面飞行的卫星线速度V,则它们转动的线速度之比为(  )

AV:V=

BV:V=

CV:V=

DV:V=

正确答案

A,C

解析

解:A、根据引力提供向心力,=m

则有v=

因此V:V=,故A正确,B错误;

C、地球赤道上的物体和同步卫星具有相同的周期和角速度,根据v=ωr,

地球的半径与同步卫星的轨道半径比为R:R+h,

赤道上一物体和同步卫星一起随地球自转,

则它们转动的线速度之比为V:V=,故D错误,C正确;

故选:AC.

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题型: 多选题
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多选题

设地球的质量为M,半径为R,自转角速度为ω,引力常量为G,则有关同步卫星的说法中正确的是(  )

A.同步卫星的轨道与地球的赤道在同一平面内

B.同步卫星的离地高度为h=

C,同步卫星的离地高度为h=-R

D.同步卫星的角速度为ω,线速度大小为

正确答案

C,D

解析

解:A、因为同步卫星相对于地球静止,所以同步卫星的轨道同只能在在赤道的上方.故A错误.

    B、根据万有引力提供向心力G=mrω2,轨道半径r=,所以同步卫星离地的高度h=-R.故B错误,C正确.

   D、v=rω=ω=.故D正确.

故选:CD.

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题型: 单选题
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单选题

目前我国已发射北斗导航地球同步卫星十六颗,大大提高了导航服务质量,这些卫星(  )

A运行角速度不相同

B环绕地球运行轨道不相同

C运行速度都大于7.9km/s

D向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度

正确答案

D

解析

解:A、同步卫星的角速度与地球自转角速度相等,故A错误

B、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,故B错误

C、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=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错误

D、根据向心加速度公式a=ω2r得:由于同步卫星和静止在赤道上物体具有相同的角速度,所以同步卫星向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度,故D正确

故选:D

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题型: 单选题
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单选题

下列关于地球同步卫星的说法中正确的是(  )

A它的周期与地球自转同步,但高度和速度可以选择,高度越大,速度越小

B运行速度小于7.9km/s

C我们国家发射的同步通讯卫星定点在北京上空

D它绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小

正确答案

B

解析

解:A、根据万有引力提供向心力得:=m,因周期一定,则距地面高度一定,地球同步卫星距离地球的高度约为36000 km,半径一样,且线速度的大小也一定,故A错误;

B、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B正确;

C、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,所以同步卫星不可能经过北京的正上空,故C错误;

D、根据,当运行半径越大时,角速度越小,因此比月球绕地球运行的角速度大,故D错误;

故选:B.

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题型: 多选题
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多选题

关于地球同步卫星,下列说法中正确的是(  )

A由于它相对地球静止,所以它处于平衡状态

B它的加速度小于9.8m/s2

C它的速度小于7.9km/s

D它的周期为一天,且轨道平面与赤道平面重合

正确答案

B,C,D

解析

解:A、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,因此同步卫星相对地面静止不动,所以同步通讯卫星必须定点在赤道上空,但不平衡状态,同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,故A错误,D正确;

B、根据,可知,离地球表面越高,则其加速度越小,因此它的加速度小于9.8m/s2,故B正确;

C、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= 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;

故选:BCD.

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题型: 单选题
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单选题

关于地球同步卫星,下列说中不正确的是(  )

A它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间

B它一定在赤道上空运行

C它运行的线速度一定小于第一宇宙速度

D各国发射的这种卫星轨道半径都一样

正确答案

A

解析

解:A、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=可以发现,同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度,第二宇宙速度是脱离地球的束缚的速度,第二宇宙速度大于第一宇宙速度,故A错误,C正确;

B、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,因此同步卫星一定在赤道上空,相对地面静止不动,故B正确.

D、根据万有引力提供向心力,列出等式:=m(R+h),其中R为地球半径,h为同步卫星离地面的高度.由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,所以T为一定值,根据上面等式得出:同步卫星离地面的高度h也为一定值.因此轨道半径都一样,故D正确.

本题选择错误的,故选:A.

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题型:填空题
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填空题

我们称绕地球运动的周期和地球的自转同步的卫星称为同步卫星,是人为发射的一种卫星,它相对于地球静止于赤道上空.设地球的质量为M,地球的半径为R,地球的自转周期为T,万有引力常量为G,则地球同步卫星的运动周期为______,同步卫星距地面的高度为______

正确答案

T

解析

解:地球同步卫星的周期等于地球的自转周期T,则对地球同步卫星有:

G=m(R+h)

解得:h=

故答案为:T,

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题型:填空题
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填空题

在绕地飞行过程中,地球同步卫星与月球相比,______(填同步卫星或月球)的绕地周期小,______(填同步卫星或月球)距地球表面的高度大.

正确答案

同步卫星

月球

解析

解:根据同步卫星周期为24h,而月球周期为27.3天,周期越大,轨道半径越大,因此同步卫星绕地周期小;

根据G=mr(2知,T=,可知,月球距地球表面的高度大.

故答案为:同步卫星,月球.

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题型: 单选题
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单选题

“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面,为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料.设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,下列说法中正确的是(  )

A同步卫星运行速度是第一宇宙速度的

B同步卫星运行速度是第一宇宙速度的

C同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的

D同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的

正确答案

B

解析

解:A、根据G=m得,v=,则同步卫星的运动速度是第一宇宙速度的,故A错误,B正确;

C、根据G=ma,得a=,则同步卫星的向心速度是地球表面重力加速度的 倍.故C错误.

D、同步卫星与地球赤道上的物体具有相同的角速度,根据v=rω知,同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转的速度的n倍,故D错误;

故选:B.

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题型: 多选题
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多选题

某同步卫星距地面高度为h,已知地球半径为R,表面的重力加速度为g,地球自转的角速度为ω,则该卫星的周期为(  )

A

B

C

D

正确答案

B,D

解析

解:根据万有引力提供向心力列出等式,=m

在地球表面有万有引力等于重力列出等式,=mg

联立得:T=

同时根据匀速圆周运动,该卫星的周期T=,故BD正确,AC错误;

故选:BD.

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题型: 多选题
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多选题

我国发射的“亚洲一号”地球同步通信卫星的质量为l.24t,在某一确定的轨道上运行.下列说法正确的是(  )

A“亚洲一号”卫星可定点在北京正上方的太空,所以我国可以利用它进行电视转播

B“亚洲一号”卫星的轨道平面一定与赤道平面重合

C若要发射一颗质量为2.48t的地球同步通信卫星,则该卫星的轨道半径将比“亚洲一号”卫星轨道半径小

D若要发射一颗质量为2.48t的地球同步通信卫星,则该卫星的运行周期和“亚洲一号”卫星的运行周期一样大

正确答案

B,D

解析

解:AB、同步卫星运行轨道只能位于地球赤道平面上的圆形轨道,所以同步卫星不可能经过北京的正上空,故A错误,B正确

CD、根据万有引力提供向心力,列出等式:=m(R+h),其中R为地球半径,h为同步卫星离地面的高度.

由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,所以T为一定值,根据上面等式得出:同步卫星离地面的高度h也为一定值.即所有同步通信卫星的轨道半径相等,故C错误,D正确.

故选:BD.

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题型: 多选题
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多选题

关于地球同步卫星,下列说法正确的是(  )

A卫星距地面的高度不确定

B卫星的运行轨道在地球的赤道平面内

C卫星的运行周期与地球的自转周期相同

D卫星的运行角速度与地球的自转角速度相同

正确答案

B,C,D

解析

解:A、根据万有引力提供向心力,列出等式:

=m(R+h),其中R为地球半径,h为同步卫星离地面的高度.

由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,所以T为一定值,

根据上面等式得出:同步卫星离地面的高度h也为一定值.故A错误.

B、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.故B正确.

C、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,故C正确.

D、由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,根据ω=

所以卫星的运行角速度与地球的自转角速度相同.故D正确.

故选BCD.

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题型: 多选题
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多选题

“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面,为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料.设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,下列说法中正确的是(  )

A同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的

B同步卫星的运行速度是地球赤道上物体速度的

C同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的

D同步卫星的向心速度是地球表面重力加速度的

正确答案

C,D

解析

解:A、根据G=m得,v=,则同步卫星的运动速度是第一宇宙速度的,故A错误,C正确;

B、同步卫星与地球赤道上的物体具有相同的角速度,根据v=rω知,同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转的速度的n倍.故B错误.

D、根据G=ma,得a=,则同步卫星的向心速度是地球表面重力加速度的倍,故D正确;

故选CD.

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题型: 多选题
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多选题

同步卫星与地心的距离为r1,运行速率为v1,向心加速度为a1;近地卫星运行速率为v2,向心加速度为a2,地球半径为r,则下列比值正确的是(  )

A=

B=

C=

D=

正确答案

A,D

解析

解:AB、根据万有引力提供向心力=m

解得v=

所以=,故A正确,B错误;

CD、根据万有引力提供向心力

a=

则有:=,故C错误、D正确;

故选:AD.

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题型: 多选题
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多选题

地球同步卫星相对地面静止不动,犹如悬在高空中,下列说法正确的是(  )

A同步卫星处于平衡状态

B同步卫星的速率是唯一的

C各国的同步卫星都在同一圆周上运行

D同步卫星加速度大小是唯一的

正确答案

B,C,D

解析

解:A、同步卫星受到地球的万有引力提供向心力做匀速圆周运动,加速度不为零,故A错误.

B、因为同步卫星要和地球自转同步,即ω相同,根据F==mω2r,因为ω是一定值,所以 r 也是一定值,所以它运行的轨道半径是确定的值,所以同步卫星的高度是唯一的.根据卫星的速度公式v=,所以同步卫星的速率是唯一的,故B正确.

C、根据同步卫星与地球自转同步,与地面相对静止,同时卫星受到地球的万有引力提供向心力,指向圆心,万有引力指向地心,故同步卫星只能在赤道上空,所以各国的同步卫星都在同一圆周上运动,故C正确.

D、根据,由于r一定,所以同步卫星的加速度大小是唯一的.故D正确.

故选:BCD.

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