- 地球卫星
- 共6113题
北京时间2013年6月11日,“神舟十号”载人飞船在酒泉卫星发射中心由长征二号F改进型运载火箭(遥十)“神箭”成功发射,飞船按计划进入离地面高度为h的预定圆轨道,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,外有常数为G,求:
(1)地球质量M;
(2)飞船在圆轨道的运行周期T.
正确答案
解:(1)在地球表面的物体受到的重力等于万有引力,
即:G=mg,解得:M=
;
(2)飞船绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,
由牛顿第二定律得:G=m
(R+h),
解得:T=;
答:(1)地球质量M为;
(2)飞船在圆轨道的运行周期T为.
解析
解:(1)在地球表面的物体受到的重力等于万有引力,
即:G=mg,解得:M=
;
(2)飞船绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,
由牛顿第二定律得:G=m
(R+h),
解得:T=;
答:(1)地球质量M为;
(2)飞船在圆轨道的运行周期T为.
如图所示,为赤道上随地球自转的物体A、赤道上空的近地卫星B和地球的同步卫星C的运动示意图,若它们的运动都可视为匀速圆周运动,则比较三个物体的运动情况,以下判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、卫星C为同步卫星,其周期与A物体的周期相等;对于BC,它们是两颗绕地球运行的卫星,由万有引力提供向心力,即:G=m
R,得,周期:
T=2,轨道半径越大,卫星的周期越大,所以C的周期大于B的周期.所以有:TB<TA=TC.故A错误;
B、对于A、C:角速度相同,由向心加速度公式a=ω2R,得:C的向心加速度大于A的向心加速度.即aC>aA.
B、C的向心力由万有引力提供,即:ma=,得a=
,轨道半径越大,卫星的向心加速度越小.则:aB>aC.所以得:aA<aB<aC.故B错误;
C、由上知,卫星C的周期大于B的周期,由ω=知,卫星C的角速度小于B的角速度,故C正确;
D、AC比较,角速度相等,由v=ωr,可知υA<υC.
B、C比较,同为卫星,由人造卫星的速度公式:=m
得:v=,可知υC<υB,因而υA<υC<υB,故D错误.
故选:C.
已知“嫦娥一号”卫星的质量为m,月球的质量为M,万有引力恒量为G,当“嫦娥一号”与月球球心之间的距离为r时,它受到月球的万有引力大小为______;若“嫦娥一号”在半径为R的圆周上绕月球作周期为T的圆周运动,则它运行的线速度大小为______.
正确答案
解析
解:根据万有引力定律得:
“嫦娥一号”受到月球的万有引力大小F=,
根据圆周运动的公式v=得:
它运行的线速度大小为.
故答案为:,
.
有m1和m2两颗人造卫星,已知m1=m2,如果m1和m2在同一轨道上运行,则它们的线速度之比v1﹕v2=______;如果m1的运行轨道半径是m2的运行轨道半径的2倍,则它们的线速度之比v1﹕v2=______.
正确答案
1:1
1:
解析
解:根据万有引力提供向心力得出:
=m
线速度v=,
如果m1和m2在同一轨道上运行,说明它们的轨道半径相等,所以v1﹕v2=1:1,
如果m1的运行轨道半径是m2的运行轨道半径的2倍,则它们的线速度之比v1﹕v2==1:
故答案为:1:1;1:.
全球卫星定位与通信系统通常由地球静止轨道卫星A和非静止轨道卫星B组网而成.若有A、B两颗这样的卫星,轨道面相同,运行的速率分别为v1和v2,轨道高度为h1和h2,加速度分别为a1和a2,第一宇宙速度为v,地球半径为R.则下列关系式正确的是( )
正确答案
解析
解:根据G=m
=ma1
得:v1=
a1=
根据G=m
=ma2
得:v2=
a2=
第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径,根据G=m
,解得:v=
.
则 =
,
=
,
=
.故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
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