《地球同步卫星》进阶练习（二）.doc

地球同步卫星进阶练习一、单选题1.我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比，下列判断中正确的是（）A.飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径B.飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度C.飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度D.飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度2.关于地球同步卫星，下列说法不正确的是()A.它的周期与地球自转周期相同B.它的周期、高度、速度都是一定的C.我们国家发射的同步通讯卫星可以定点在北京上空D.我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空3.我国发射的“北斗系列”卫星中同步卫星到地心距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1；在地球赤道上的观测站的向心加速度为a2，近地卫星做圆周运动的速率v2，向心加速度为a3，地球的半径为R，则下列比值正确的是（ ）A.B.C.D.二、多选题4.下列关于地球同步卫星的说法正确的是（）A.它的周期与地球自转同步，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小B.它的周期、高度、速度都是一定的C.我国发射的同步通讯卫星可以定点在北京上空D.我国发射的同步通讯卫星也必须定点在赤道上空三、填空题5.已知地球半径为R，表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，则人造通信卫星（地球同步卫星）的离地高度为 _ 参考答案【答案】1.C2.C3.D4.BD5.-R【解析】1.解：根据万有引力提供向心力得出：=ma=m2r=m A、T=2，神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min同步卫星周期24h，所以飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径故A错误 B、v=，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度故B错误； C、a=，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度故C正确 D、=，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，飞船运动的角速度大于同步卫星运动的角速度，故D错误 故选C 研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出线速度、角速度、周期、加速度等物理量 根据轨道半径的关系判断各物理量的大小关系 要比较一个物理量大小，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行比较 向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量选取应用 2.解：A、同步卫星的周期与地球自转周期相同，故A正确 B、根据万有引力提供向心力，列出等式：=m(R+h)，其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值由于轨道半径一定，则线速度的大小也一定，故B正确 C、D、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的所以我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空，故C错误，D正确 本题选不正确的，故选C 3.试题分析：同步卫星和地球赤道上的观测站具有相同的角速度，根据，同步卫星和近地卫星都是绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得，所以ABC错，D对，本题选择D。 考点： 人造卫星中的加速度、周期和轨道关系 4.解：A卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期故A错误； B由A答案的分析可知B正确； C同步通讯卫星的轨道必须在赤道上空，故C错误； D有C答案的分析可知D正确 故选BD 地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球的高度约为36000 km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，即23时56分4秒，卫星在轨道上的绕行速度约为3.1公里/秒，其运行角速度等于地球自转的角速度在地球同步轨道上布设3颗通讯卫星，即可实现除两极外的全球通讯 本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心；同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期本题难度不大，属于基础题 5.解：根据题意有： （1）在地球表面重力和万有引力相等，即：G=mg 由此可得：GM=gR2 （2）令同步卫星的距地面的高度为h，则由万有引力提供同步卫星的向心力有： G=m（R+h） 代入GM得：=（R+h） 整理得：h=-R； 故答案为：