- 地球卫星
- 共6113题
(2015秋•无锡期末)卫星释放后,有两颗卫星a、b的轨道如图所示,其中a卫星的轨道半径略小,则下列判断中正确的是( )
正确答案
解析
解:卫星近似的做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,有:
解得:
①
②
③
④
A、根据④式,a卫星的轨道半径略小,故a卫星的周期略小,即Ta<Tb,故A错误;
B、根据②式,a卫星的轨道半径略小,故a卫星的线速度略大,即Va>Vb,故B正确;
C、根据③式,a卫星的轨道半径略小,故a卫星的角速度略大,故ωa>ωb,故C错误;
D、根据①式,a卫星的轨道半径略小,故a卫星的向心加速度略大,故aa>ab,故D错误;
故选:B
近地侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道(轨道平面垂直于赤道平面)上运行,连续两次经过日照条件下的赤道上空时,恰能正对赤道上经度差为30°的两个军事目标进行拍摄.求(1)卫星的运行周期(2)卫星离地面的高度(3)卫星的线速度.设地球半径为R,地面处的重力加速度为g,地球自转的周期为T.
正确答案
解:(1)由题可知卫星绕行一周,地球自转过30°,
所以卫星周期为
(2)设卫星离地面的高度为h,根据万有引力提供向心力列出等式
则
又
得h=
(3)根据圆周运动的公式得
得
答:(1)卫星的运行周期是
(2)卫星离地面的高度是
(3)卫星的线速度是.
解析
解:(1)由题可知卫星绕行一周,地球自转过30°,
所以卫星周期为
(2)设卫星离地面的高度为h,根据万有引力提供向心力列出等式
则
又
得h=
(3)根据圆周运动的公式得
得
答:(1)卫星的运行周期是
(2)卫星离地面的高度是
(3)卫星的线速度是.
已知地球的半径为R=6400km,地球表面的重力加速度为g=10m/s2.一颗人造地球卫星在距地面高h=3R的轨道上绕地心做匀速圆周运动,试求该卫星的绕行速度的大小.
正确答案
解:设地球质量为M,人造卫星质量为m,地面处一个物体质量为m′
对卫星,万有引力提供向心力:=m
对地面物体,重力等于万有引力:=m′g
联立二式解得:v==4×103m/s.
答:此卫星的线速度大小为4×103m/s.
解析
解:设地球质量为M,人造卫星质量为m,地面处一个物体质量为m′
对卫星,万有引力提供向心力:=m
对地面物体,重力等于万有引力:=m′g
联立二式解得:v==4×103m/s.
答:此卫星的线速度大小为4×103m/s.
如图所示,A、B、C是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据万有引力提供向心力,解得
,v=
.因为B、C的轨道半径相等,则线速度大小、向心加速度大小相等,A的轨道半径小,则A色线速度大,向心加速度大.故A、B正确.
C、C加速后由于速度增加,万有引力不够提供向心力,做离心运动,脱离原轨道,不能追上同一轨道上的B.B减速,万有引力大于向心力,做近心运动,也会脱离原轨道,不能与C相遇.故C错误.
D、A卫星的轨道半径减小,知万有引力做正功,则线速度增大.故D正确.
本题选不正确的,故选C.
1957年10月4日,前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星以来,人类活动范围从陆地、海洋、大气层扩展到宇宙空间,宇宙空间成为人类的第四疆域,人类发展空间技术的最终目的是开发太空资源.
(1)宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中,会处于完全失重的状态,下列说法正确的是______
A.宇航员仍受重力作用 B.宇航员受力平衡
C.重力正好为向心力 D.宇航员不受任何力的作用
(2)已知空间站周期为T,地面重力加速度约为g,地球半径为R.由此可计算出国际空间站离地面的高度为______.
正确答案
AC
解析
解:(1)ACD、宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会处于完全失重状态,此时宇航员仍受重力的作用,而且宇航员受的重力正好充当向心力,故AC正确、D错误;
B、宇航员受的重力正好充当向心力,产生向心加速度,并不是处于受力平衡状态,故B错误;
故选:AC.
(2)根据万有引力提供向心力,得
又因为在地球表面的物体受到的重力等于万有引力,得GM=R2g
所以国际空间站离地面的高度为
故答案为:(1)AC;(2).
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