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题型:简答题
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简答题

已知地球半径为R,地球自转的周期为T,地球表面的重力加速度为g,求 

(1)第一宇宙速度?

(2)地球同步卫星离地面的高度h.

正确答案

解:(1)卫星的重力等于向心力:

mg=m      

故第一宇宙速度V=

(2)同步卫星所受万有引力等于向心力:

在地球表面上引力等于重力:

故地球同步卫星离地面的高度

解析

解:(1)卫星的重力等于向心力:

mg=m      

故第一宇宙速度V=

(2)同步卫星所受万有引力等于向心力:

在地球表面上引力等于重力:

故地球同步卫星离地面的高度

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题型: 单选题
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单选题

我们在推导第一宇宙速度的公式v=时,需要做一些假设和选择一些理论依据,下列必要的假设和理论依据有(  )

A卫星做半径等于2倍地球半径的匀速圆周运动

B卫星所受的重力全部作为其所需的向心力

C卫星所受的万有引力仅有一部分作为其所需的向心力

D卫星的运转周期必须等于地球的自转周期

正确答案

B

解析

解:人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时,其轨道半径近似等于地球半径R,其向心力为地球对卫星的万有引力,其向心加速度近似等于地面处的重力加速度,

设地球质量为M.根据万有引力定律和匀速圆周运动的规律

可得:

解得v=m/s=7.9 km/s

或mg=

解得v=7.9 km/s

由以上证明可知,A、卫星做半径等于地球半径的匀速圆周运动,故A错误.

BC中、卫星所受的重力全部作为其所需的向心力,故B正确C错误.

D、卫星的运转周期不等于地球的自转周期,故D错误.

故选:B

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题型: 单选题
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单选题

“神舟”6号飞船进入运行轨道后,可以视为匀速圆周运动,则飞船的运行速度的大小描述正确的是(  )

Av<7.9km/s

Bv=7.9km/s

C7.9km/s<v<11.2km/s

Dv=11.2km/s

正确答案

A

解析

解:第一宇宙速度是物体在地球附近做匀速圆周运动必须具有的速度.而飞船在绕地球的轨道上作匀速圆周运动,轨道半径大于地球半径,根据卫星的速度公式v=可知,卫星的速度小于第一宇宙速度,即卫星运行速度v<7.9km/s.故A正确、BCD错误.

故选:A

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题型: 多选题
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多选题

关于第一宇宙速度,下面说法中正确的是(  )

A它是人造地球卫星绕地球飞行的最大运行速度

B它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度

C它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度

D它是能使卫星进入近地圆形轨道的最大发射速度

正确答案

A,B,C

解析

解:A、人造卫星在圆轨道上运行时,运行速度v=,轨道半径越大,速度越小,故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度,故A正确;

B、由A选项分析,它也是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度,故B正确;

C、物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度,在地面附近发射飞行器,如果速度等于7.9km/s,飞行器恰好做匀速圆周运动,如果速度小于7.9km/s,就出现万有引力大于飞行器做圆周运动所需的向心力,做近心运动而落地,所以发射速度不能小于7.9km/s,它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度,故C正确,D错误;

故选:ABC.

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题型:简答题
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简答题

在某个半径为R=105m的行星表面,对于一个质量m=1kg的砝码,用弹簧称量,其重力的大小G=16N.请您计算该星球的第一宇宙速度V1是多大?(注:第一宇宙速度V1,也即近地、最大环绕速度;本题可以认为物体重力大小与其万有引力的大小相等.)

正确答案

解:由重力和质量的关系知:G=mg

所以g=

设环绕该行星作近地飞行的卫星,其质量为m’,

应用牛顿第二定律有:

m′g=m′

解得:V1=

代入数值得第一宇宙速度:v1=400m/s

答:该星球的第一宇宙速度v1是400m/s.

解析

解:由重力和质量的关系知:G=mg

所以g=

设环绕该行星作近地飞行的卫星,其质量为m’,

应用牛顿第二定律有:

m′g=m′

解得:V1=

代入数值得第一宇宙速度:v1=400m/s

答:该星球的第一宇宙速度v1是400m/s.

百度题库 > 高考 > 物理 > 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度

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