题目内容
地球赤道地面上有一物体随地球的自转而做圆周运动,所受的向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ω1;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受的向心力为F2 ,向心加速度为a2,线速度为v2,角速度为ω2;地球同步卫星所受的向心力为F3 ,向心加速度为a3,线速度为v3 ,角速度为ω3;地球表面重力加速度为g ,第一宇宙速度为v ,假设三者质量相等,则下列结论正确的是 ( )
| A.F1=F2>F3 | B.a1=a2=g>a3 |
| C.v1=v2=v>v3 | D.ω1=ω3<ω2 |
D
解析试题分析:据题意,由于周期相同,地球赤道角速度ω1与地球同步卫星角速度ω3大小相等,即
,据
得
,则环绕天体半径越大则角速度越小,故
,则D选项正确;据
得
,即半径越大则环绕速度越小,故
,由于
则据
可知,半径越大则线速度越小,则
故C选项错误;由于
,则据
可知,角速度相等时半径大的加速度较大,则有:
,据
得
,即半径越大则加速度越小,故
,则B选项错误;由于地球与同步卫星周期相等,则有:
,又据
可知环绕半径越大则万有引力越小,则
故A选项错误。
考点:本题考查对万有引力定律的应用。
已知地球质量是月球质量的a倍,地球半径是月球半径的b倍,下列结论中正确的是( )
| A.地球表面和月球表面的重力加速度之比为 |
| B.环绕地球表面和月球表面运行卫星的速率之比为 |
| C.环绕地球表面和月球表面运行卫星的周期之比为 |
| D.环绕地球表面和月球表面运行卫星的角速度之比为 |
北京时间2013年2月16日凌晨,直径约45米、质量约13万吨的小行星“2012DA14”,以大约每小时2.8万公里的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过,与地球表面最近距离约为2.7万公里,这一距离已经低于地球同步卫星的轨道。但它对地球没有造成影响,对地球的同步卫星也几乎没有影响.这颗小行星围绕太阳飞行,其运行轨道与地球非常相似,根据天文学家的估算,它下一次接近地球大约是在2046年.假设图中的P、Q是地球与小行星最近时的位置,下列说法正确的是( )![]()
| A.小行星对地球的轨道没有造成影响,地球对小行星的轨道也没有任何影响 |
| B.只考虑太阳的引力,地球在P点的加速度大于小行星在Q点的加速度 |
| C.只考虑地球的引力,小行星在Q点的加速度大于同步卫星在轨道上的加速度 |
| D.小行星在Q点没有被地球俘获变成地球的卫星,是因为它在Q点的速率大于第二宇宙速度 |
北京时间2012年4月30日,在西昌卫星发射中心我国首次一箭双星发射中、高轨道卫星,成功将两颗北斗二号卫星送入预定圆轨道.“北斗二号”地球卫星导航系统由中轨道、高轨道和同步卫星等组成,若三种卫星质量均相等,中轨道卫星离地最近,同步卫星离地最远.关于在轨道上运行的卫星,下列说法中正确的是
| A.同步卫星的线速度最小 |
| B.中轨道卫星的动能最小 |
| C.高轨道卫星的重力势能最大 |
| D.高轨道卫星的向心加速度最大 |
太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速度约为地球公转速度的7倍,轨道半径约为地球公转道半径的2×109倍,为了粗略估算银河系中恒星的数目,可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心,且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量,则银河系中恒星数目约为( )
| A.109 | B.1011 | C.1013 | D.1015 |
一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后做匀速圆周运动,动能减小为原来的1/4,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的
| A.向心加速度大小之比为4:1 | B.角速度大小之比为2:1 |
| C.周期之比为1:8 | D.轨道半径之比为1:2 |
2012年10月,美国耶鲁大学的研究人员发现一颗完全由钻石组成的星球,通过观测发现该星球的半径是地球的2倍,质量是地球的8倍,假设该星球有一颗近地卫星,下列说法正确的是
| A.该星球的密度是地球密度的2倍 |
| B.该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍 |
| C.该星球的近地卫星周期跟地球的近地卫星周期相等 |
| D.该星球近地卫星的速度是地球近地卫星速度的4倍 |
如图所示,一飞行器围绕地球沿半径为r的圆轨道1运动。经P点时,启动推进器短时间向前喷气使其变轨,2、3是与轨道1相切于P点的可能轨道。则飞行器( )![]()
| A.变轨后将沿轨道2运动 |
| B.相对于变轨前运行周期变长 |
| C.变轨前、后在两轨道上经P点的速度大小相等 |
| D.变轨前、后在两轨道上经P点的加速度大小相等 |
2012年6月18日,“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现自动交会对接。设地球半径为R,地面重力加速度为g 。对接成功后“神州九号”和“天宫一号”一起绕地球运行的轨道可视为圆轨道,轨道离地面高度约为
,运行周期为T,则
| A.对接成功后,“神舟九号”飞船里的宇航员受到的重力为零 |
| B.对接成功后,“神舟九号”飞船的加速度为 |
| C.对接成功后,“神舟九号”飞船的线速度为 |
| D.地球质量为 |