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题型: 单选题
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单选题

“嫦娥一号”从发射到撞月历时433天,其中,卫星先在近地圆轨道绕行3击,再经过几次变轨进入近月圆轨道绕月飞行.若月球表面的自由落体加速度为地球表面的,月球半径为地球的,则根据以上数据对两个近地面轨道运行状况分析可得(  )

A绕月与绕地飞行周期之比为3:2

B月球与地球质量之比为1:96

C绕月与绕地飞行向心加速度之比为1:36

D绕月与绕地飞行线速度之比为2:3

正确答案

B

解析

解:A、根据近地(近月)飞行时,重力提供圆周运动的向心力可得:

mg=mR(2

可得:周期T=

所以周期之比=,故A错误.

B、在星球表面重力和万有引力相等可知:,所以M=,所以月球和地球的质量之比为:=,故B正确.

C、根据近地(近月)飞行时,重力提供圆周运动的向心力可得:a=g,

所以绕月与绕地飞行向心加速度之比为,故C错误.

D、根据重力提供向心力,得,所以绕月与绕地飞行线速度之比,故D错误.

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道,地球看作均匀球体).若已知一颗极地卫星从北纬300的正上方,按图示方向第一次运行至赤道正上方时所用的时间为0.25h,则同步卫星的线速度v1和该极地卫星的线速度v2大小之比为(  )

A

B

C

D2

正确答案

C

解析

解:从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方转过的圆心角为θ=,用时0.75h,故该极地卫星的周期为 T2=3h.

而同步卫星的周期为T1=24h,

由牛顿第二定律得:G=m得,v=

可得:=

由开普勒第三定律得:==64

故有:=

解得:=

故选:C.

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题型: 多选题
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多选题

发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆形轨道1,然后经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轨道3.轨道1、2相切于A点,轨道2、3相切于B点,如图所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是(  )

A卫星在轨道1上的运行速率大于轨道3上的速率

B卫星在轨道1上的角速度小于在轨道3上的角速度

C卫星在椭圆轨道2上经过A点时的速度大于7.9km/s

D卫星在椭圆轨道2上经过B点时的加速度等于它在轨道3上经过B点时的加速度

正确答案

A,C,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,得.轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道1上线速度较大,故A正确;

B、ω==,轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道3上角速度较小,故B错误;

C、卫星在轨道1上的速度为7.9 km/s,要过渡到轨道2,在A点应该做离心运动,速度应该增大,选项C正确.

D、根据牛顿第二定律和万有引力定律,得a=,所以卫星在轨道2上经过B点的加速度等于在轨道3上经过B点的加速度.故D正确.

故选:ACD.

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题型: 单选题
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单选题

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;地球赤道上的物体随地球自转的速率为v3,向心加速度为a3;地球半径为r,则下列比值正确的是(  )

=   ②=   ③=   ④=

A①③

B②④

C①③④

D①②③

正确答案

C

解析

解:①根据万有引力提供向心力

=m

解得v=

所以=,故①正确;

②、根据万有引力提供向心力

a=

=,故②错误,③正确;

④同步卫星的角速度和地球自转的角速度相等,由v=ωr得:

=,故④正确

故选:C

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题型:简答题
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简答题

北京时间2008年9月25日,“神舟七号”载人飞船在酒泉卫星发射中心由长征二号运载火箭发射升空.飞船按计划进入预定圆轨道,在圆轨道上绕地球运行n圈所用时间为t,而后安全返回地面,这标志着我国航天技术达到新的水平.已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,求:

(1)飞船的圆轨道离地面的高度;

(2)飞船在圆轨道上运行的速率.

正确答案

解:(1)令地球质量为M,在地球表面重力与万有引力相等有:

可得GM=gR2

飞船在轨道上绕地球运行n圈所用时间为t,则飞船的周期T=,令飞船的高度为h,则根据万有引力提供飞船圆周运动的向心力有:

可解得:h==

(2)同样根据万有引力提供圆周运动向心力有:

可得飞船的速度=

答:(1)飞船的圆轨道离地面的高度为

(2)飞船在圆轨道上运行的速率

解析

解:(1)令地球质量为M,在地球表面重力与万有引力相等有:

可得GM=gR2

飞船在轨道上绕地球运行n圈所用时间为t,则飞船的周期T=,令飞船的高度为h,则根据万有引力提供飞船圆周运动的向心力有:

可解得:h==

(2)同样根据万有引力提供圆周运动向心力有:

可得飞船的速度=

答:(1)飞船的圆轨道离地面的高度为

(2)飞船在圆轨道上运行的速率

下一知识点 : 地球同步卫星
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