题目内容
1.四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示,其中a是静止在地球赤道上还未发射的卫星,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,关于四颗卫星下列说法正确的是( )A. | c相对于b静止 | B. | 相同时间内b转过的弧长最长 | ||
C. | a的向心加速度最大 | D. | d的运行周期可能是23 h |
分析 同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,角速度相同,根据a=ω2r比较a与c的向心加速度大小,再比较c的向心加速度与g的大小.根据万有引力提供向心力,列出等式得出角速度与半径的关系,分析弧长关系.根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系.
解答 解:A、b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,c相对于地面静止,近地轨道卫星相对于地面运动,所以c相对于b运动,A错误;
B、由$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=mω2r得ω=$\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$,卫星的半径越大,角速度越小,所以b的角速度最大,在相同时间内转过的弧长最长.故B正确;
C、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,角速度相同,则知a与c的角速度相同,根据a=ω2r知,c的向心加速度比a的向心加速度大.故C错误;
D、由开普勒第三定律$\frac{{r}^{3}}{{T}^{2}}$=k知,卫星的半径越大,周期越大,所以d的运动周期大于c的周期24h.故D错误;
故选:B.
点评 对于卫星问题,要建立物理模型,根据万有引力提供向心力,分析各量之间的关系,并且要知道同步卫星的条件和特点.
练习册系列答案
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12.如图所示,半径r=0.5m的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上,圆轨道最低处有一小球(小球的半径比r小很多).现给小球一个水平向右的初速度v0,要使小球不脱离轨道运动,重力加速度g取10m/s2,则下列初速度v0范围能满足的是( )
A. | v0≥5m/s | B. | v0≥2$\sqrt{5}$m/s | C. | v0≥$\sqrt{5}$m/s | D. | v0≤$\sqrt{10}$m/s |
9.M、N两颗质量相同的卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道如图所示,则( )
A. | M与地球中心连线在相等的时间内转过的角度较大 | |
B. | M的机械能大于N的机械能 | |
C. | M、N的速度均大于第一宇宙速度 | |
D. | M在相同的时间内经过的路程较短 |
6.下列说法正确的是( )
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13.以下说法中正确的是( )
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10.2014年11月21日,我国在酒泉卫星发射中心用快舟小型运载火箭成功将“快舟二号”卫星发射升空,并顺利进入预定轨道.我国已成为完整发射卫星-火箭一体化快速应急空间飞行器试验的国家,具有重要的战略意义.若快舟卫星的运行轨道均可视为圆轨道,“快舟一号”运行周期为T1、动能为Ek1;“快舟二号”运行周期为T2、动能为Ek2.已知两卫星质量相等.则两卫星的周期之比$\frac{T_1}{T_2}$为( )
A. | $\frac{{{E_{k1}}}}{{{E_{k2}}}}$ | B. | $\frac{{{E_{k2}}}}{{{E_{k1}}}}$ | C. | $\sqrt{{{({\frac{{{E_{k1}}}}{{{E_{k2}}}}})}^3}}$ | D. | $\sqrt{{{({\frac{{{E_{k2}}}}{{{E_{k1}}}}})}^3}}$ |
11.假设地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,飞船在距地面高度为3R的圆轨道Ⅰ运动,到达轨道上A点点火进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近地点B再次点火进入近地轨道Ⅲ绕地球做圆周运动,不考虑飞船质量的变化,下列分析正确的是( )
A. | 飞船在轨道Ⅱ上运行速率不可能超过7.9km/s | |
B. | 飞船在轨道Ⅰ上运行速率为$\sqrt{\frac{gR}{3}}$ | |
C. | 飞船从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ机械能增加 | |
D. | 飞船在轨道Ⅲ绕地球运行一周所需的时间为2π$\sqrt{\frac{R}{g}}$ |