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在“嫦娥-号”奔月飞行过程中,在月球上空有一次变轨是由椭圆轨道a变为近月圆形轨道b,如图所示在a、b两轨道的切点处,下列说法正确的是( )
A.卫星运行的速度v
a
=v
b
B.卫星受月球的引力F
a
=F
b
C.卫星的加速度a
a
>a
b
D.卫星的动能E
ka
<E
kb
A.在地球赤道平面上,有两颗人造地球卫星A和B正在绕地球做匀速圆周运动,其中A为地球同步卫星,则A卫星绕地球运行的角速度大小是______rad/s(用科学记数法表示,保留两位小数).若B卫星的轨道半径是A卫星轨道半径的四分之一,则B卫星的周期是______h.(地球半径为R=6400Km,取g=10m/s
2
)
我国“神舟”飞船在轨道飞行中,21小时绕地球14圈,再利用下列哪组数据,可以计算出飞船的飞行轨道离地面的高度( )
A.地球质量和(万有)引力常量
B.地球表面附近的重力加速度和地球半径
C.地球质量和飞船质量
D.地球自转周期和地球表面的重力加速度
在地球表面附近发射卫星,当卫星的速度超过某一速度时,卫星就会脱离地球的引力,不再绕地球运行,这个速度叫做第二宇宙速度.规定物体在无限远处万有引力势能E
P
=0,则物体的万有引力势能可表示为
E
p
=-
GMm
r
,r为物体离地心的距离.设地球半径为r
0
,地球表面重力加速度为g
0
,忽略空气阻力的影响,试根据所学的知识,推导第二宇宙速度的表达式(用r
0
、g
0
表示).
中国“嫦娥一号”绕月探测卫星完成三次近月制动后,成功进入周期T=127min、高度h=200km的近月圆轨道.
(1)已知月球半径为R=1.72×10
6
m,求卫星在高度200km的圆轨道上运行的速度υ和轨道处的重力加速度g.
(2)“嫦娥一号”轨道的近月点到月球球心的距离r
近
=193km,远月点到月球球心的距离r
远
=194km.张明、王玉两同学利用不同方法分别计算出卫星经过近月点时速度v
近
、近月点到月球球心的距离r
近
和经过远月点时速度υ
远
、远月点到月球球心的距离r
远
的关系.
张明的方法:
mv
2远
r
远
=
GMm
r
2远
mv
2近
r
近
=
GMm
r
2近
由(1)、(2)得υ-υ=
GM
r
远
r
近
(r-r)=g(r-r)
王玉的方法:
1
2
mυ-
1
2
mυ=mg(r-r) 得υ-υ=2g(r-r)
请分别对这两个同学的计算方法作一评价,并估算从远月点到近月点卫星动能的增量.(卫星质量为1650kg,结果保留两位有效数字)
我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施,到1984年4月,我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用,标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段.现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统.
(1)若已知地球的平均半径为R
0
,自转周期为T
0
,地表的重力加速度为g,试求同步卫星的轨道半径R;
(2)有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星,自西向东绕地球运行,其运行半径为同步轨道半径R的四分之一,试求该卫星的周期T是多少?该卫星至少每隔多长时间才在同一城市的正上方出现一次.(计算结果只能用题中已知物理量的字母表示)
一同学为探月宇航员估算环绕月球做匀速圆周运动的卫星的最小周期,想出了一种方法:在月球表面以初速度v
0
竖直上抛一个物体,测出物体上升的最大高度为h,假设物体只受月球引力作用,又已知该月球的直径为d,则卫星绕月球做圆周运动的最小周期为( )
A.
π
v
0
dh
B.
2π
v
0
dh
C.
π
v
0
d
h
D.
2π
v
0
d
h
“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日成功发射,这次发射的卫星直接进入近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道而奔月,如图(a)所示,当卫星到达月球附近的特定位置时,卫星就必须“急刹车”,也就是近月制动,以确保卫星既能被月球准确捕获,又不会撞上月球,并由此进入近月点100公里、周期12小时的椭圆轨道a。再经过两次轨道调整,最终进入100公里的近月圆轨道b,轨道a和b相切于P点,如图(b)所示。设月球质量为M,半径为r,“嫦娥二号”卫星质量为m,轨道b距月球表面的高度为h,引力常量为G。试求下列问题:
(1)进入近月圆轨道b后,请写出卫星受到月球的万有引力表达式;
(2)卫星在近月圆轨道b上运行的速度表达式;
(3)卫星分别在椭圆轨道a、近月圆轨道b运动时,试比较经过P点的加速度大小,并简述理由。
两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为T
A
:T
B
=1:8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为( )
A.R
A
:R
B
=4:1,V
A
:V
B
=1:2
B.R
A
:R
B
=4:1,V
A
:V
B
=2:1
C.R
A
:R
B
=1:4,V
A
:V
B
=2:1
D.R
A
:R
B
=1:4,V
A
:V
B
=1:2
某载人宇宙飞船进入预定的圆形轨道后,宇航员测出了飞船绕地球N圈所用的时间t。若地球的质量M、半径R和引力常量G均已知,则根据以上数据可以算出该飞船
[ ]
A、离地的高度
B、运行的速度
C、做圆周运动的向心加速度
D、所受的向心力
0
7638
7646
7652
7656
7662
7664
7668
7674
7676
7682
7688
7692
7694
7698
7704
7706
7712
7716
7718
7722
7724
7728
7730
7732
7733
7734
7736
7737
7738
7740
7742
7746
7748
7752
7754
7758
7764
7766
7772
7776
7778
7782
7788
7794
7796
7802
7806
7808
7814
7818
7824
7832
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