专题强化练近地卫星同步卫星赤道上的物体的运动剖析

1、专题强化练四A 对点训练 练熟基础知识题组一 近地卫星、赤道上物体及同步卫星的运动问题1(多选 )将月球、地球同步卫星和静止在地球赤道上的物体三者进行比较，下列说法正确的是()A三者都只受万有引力的作用，万有引力都提供向心力B月球的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度C地球同步卫星的角速度与静止在地球赤道上的物体的角速度相同D地球同步卫星相对地心的线速度与静止在地球赤道上的物体相对地心的线速度大小相等解析静止在地球赤道上的物体不仅受万有引力作用，还受地面的支持力作用， A 错误；由GMmGMR2 ma 可得 a R2，因月球绕地球运转的轨道半径大于地球同步卫星的轨道半径，故月球的向心加速度小

2、于地球同步卫星的向心加速度， B 正确；地球同步卫星绕地球运转的周期与静止在地球赤道上物体的周期相同，所以角速度相同， C 正确；由 vR可知， D 错误答案 BC2(多选 )如图 3 所示，地球赤道上的山丘e、近地资源卫星p 和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动设e、 p、q的圆周运动速率分别为v1、 v2、v3，向心加速度分别为a1、 a2、a3，则()图 3A 123Bv132vv vv a aa a解析由题意可知：山丘与同步卫星角速度、周期相同，由vr，a 2r可知 v1v3、 a1a3 ；对同步卫星和近地资源卫星来说，满足vGM、arGM，可知 v3v2、a3a2，对比

3、各选项可知 B、D 正确 r 2答案BD3(多选 )某空间站正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致关于该空间站说法正确的有()A其运行的加速度一定等于其所在高度处的重力加速度B其运行的速度等于同步卫星运行速度的10倍C站在地球赤道上的人观察到它向东运动D在空间站工作的宇航员因受力平衡而在空间站内悬浮或静止解析空间站运行的加速度和其所在位置的重力加速度均由其所受万有引力Mmv2GM提供，故A 正确；由 G R2m R? vR，运行速度与轨道半径的平方Mm22根成反比，并非与离地高度的平方根成反比，故B 错误；由 G R2m T R

4、? T 2RRC 正确；空GM，所以空间站运行周期小于地球自转的周期，故间站内的宇航员所受万有引力完全提供向心力，处于完全失重状态， D 错误答案AC4(多选 )同步卫星离地心距离为r ，运行速度为 v1 ，加速度为 a1，地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则以下正确的是()1r1r2aaA. a2RB a2Rv1rv1r1C.v2RDv2 R 2解析设地球质量为M，同步卫星的质量为m1 ，地球赤道上的物体质量为m2 ，在地球表面附近飞行的物体的质量为m2 ，根据向心加速度和角速度的2，2，1 2，故a1r，可知选项 A 正确关系有 a112 2raR

5、aR2Mm12Mm22v1由万有引力定律有Gv1，G m2v2，由以上两式解得r2 m1r2RRv2Rr ，可知选项 D 正确答案AD5(单选 )有 a、 b、c、 d 四颗地球卫星， a 还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b 处于地面附近的近地轨道上正常运动，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，各卫星排列位置如图4 所示，则有()图 4Aa 的向心加速度等于重力加速度 gBb 在相同时间内转过的弧长最长Cc 在 4 h 内转过的圆心角是 6Dd 的运动周期有可能是 20 小时GMmGMmGMmv2解析 对 a： R2FN ma，又 R2 mg，故 av1，设轨道上的 B 点mM2

6、vB速度为 vB，飞船在 B 点由轨道变轨到轨道为离心运动，则GR2 v1，选项 B 正确；由 mgG2 ，得 2 ，由Rvrgrr r则 gAB，选项 C 正确；由 GmM224R和 GmM22，解得14R2mT12 m T3Tt ，B 正确；从星球表面竖直抛出物体至无穷远速度为零的过程，12有 mv2Ep0，2120v0Rm mt ，C 错误， D 正确即 2mv2 G R，解得 v2 2答案ABD14(2013 湖北联考 )(单选 )经长期观测发现， A 行星运行的轨道半径为R0，周期为 T0，但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔 t0 时间发生一次最大的偏离 如图 10 所示，天文学家认为形成这种现象的原因可能是 A 行星外侧还存在着一颗未知行星B，则行星 B 运动轨道半径为()图 10 0 322BRR0t0At0RRt0T0t0 T3t0232C 0DRR0t0RRt0T0t0 T0解析A 行星发生最大偏离时， A、B 行星与恒星在同一直线上