- 计算天体质量与密度
- 共183题
自1957年10月4日,前苏联发射了世界上第一颗人造卫星以来,人类的活动范围逐步扩展,现在已成功地把人造天体送到火星上漫步,我国也已实现载人航天飞行,并着手实施登月计划.下列有关人造天体的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:万有引力提供向心力
F万=F向 G=m
=m
r
解得
v=
T=2π
F万=G
卫星越高,轨道半径越大
故AB均错误;
人造卫星绕地球做匀速圆周运动,合力指向圆心,一定不为零,故C错误;
同步卫星的转动与地球自转同步,故与地球相对静止,若地球不转动,同步卫星也不转动,受引力会向下掉,故D正确;
故选D.
2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务,他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代的到来.“神舟七号”绕地球做近似匀速圆周运动,其轨道半径为r,若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r,则可以确定( )
正确答案
解析
解:A、“神舟七号”飞船绕地球做匀速圆周运动,飞船上的任意两个物体都处于完全失重状态,故A正确;
B、翟志刚出舱取回外挂实验样品,若样品脱手,则样品由于惯性继续绕地球做匀速圆周运动,故B错误;
C、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F=G
F向=m=mω2r=m(
)2r
因而
G=m
=mω2r=m(
)2r=ma
解得
v= ①
T==2π
②
a= ③
根据③式,“神舟七号”与卫星的加速度大小之比为
a1:a2=:
=4:1,故C正确;
D、根据①式,“神舟七号”与卫星的线速度大小之比为
v1:v2=:
=
:1,故D错误;
故选AC.
当一个做匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍时,则( )
正确答案
解析
解:A、当轨道半径变化时,万有引力变化,卫星的角速度ω,则,故:
所以,卫星的线速度变化是原来的
,故选项A错误.选项B正确.
B、卫星的向心力变化等于万有引力的变化,而,R增大2倍,向心力减小为原来的
,故选项CD都错误.
故选:B
人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,离地面越远的卫星( )
正确答案
解析
解:A、设人造卫星的质量为m,轨道半径为r,线速度为v,公转周期为T,地球质量为M,由于人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,故
G=m
解得
v=
即轨道半径越大,线速度越小,故A错误;
B、根据线速度与角速度的关系公式v=ωr,得
ω==
故r越大,ω越小,故B正确;
C、根据周期的定义,有
T==2π
故半径越大,周期越大,故C错误;
D、根据万有引力提供向心力,有
G=ma
解得
a=
故r越大,a越小,故D错误;
故选B.
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.这是我国首次采用“一箭双星”方式发射两颗地球中高轨道卫星.北斗卫星导航系统由静止轨道卫星(同步卫星)和中轨道卫星组成,中轨道卫星平均分布在倾角55°的三个平面上,轨道高度约21500km,静止轨道卫星的高度约为36000km.下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、地球卫星的运行周期与卫星的质量无关,故A错误
B、静止轨道卫星的轨道半径大于中轨道卫星的轨道半径,由v=,其线速度则较小,故B正确
C、由T=得,轨道半径越小,周期越短,中轨道卫星的周期一定小于同步卫星的周期(24h),故C错误
D、中轨卫星的轨道半径r比地球半径大,故中轨道卫星的线速度一定小于7.9km/s,故D错误
故选B
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