高中物理 第三章 万有引力定律 3.4 人造卫星 宇宙速度练习(含解析)教科版必修2-教科版高一必修_第1页
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一、选择题1.关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星,以下判断正确的答案是()A.同一轨道上,质量大的卫星线速度大B.同一轨道上,质量大的卫星向心加速度大C.离地面越近的卫星线速度越大D.离地面越远的卫星线速度越大解析:由G=m得v=,所以,卫星的轨道半径越小,其线速度越大,卫星的线速度大小与卫星的质量无关,A、D错误,C正确;由G=ma得a=G,可见卫星的向心加速度大小与卫星的质量无答案:C2.下面关于同步卫星的说法中正确的答案是()A.同步卫星的高度和速率都是确定的B.同步卫星的角速度虽然是确定的,但高度和速率可以选择C.我国发射的第一颗人造地球卫星的周期是114min,比同步卫星的周期短,所以第一颗人造地球卫星离地面的高度比同步卫星低D.同步通信卫星的速率比我国发射的第一颗人造地球卫星的速率小解析:同步卫星的周期和角速度跟地球自转的周期和角速度一样,为定值.由ω=和h=r-R知,卫离地高度比同步卫星低,C正确;由v=知,同步卫星比第一颗人造地球卫星速率小,D正确.答案:ACD力加速度为g,如此卫星()A.距地面的高度为h=-R解析:通信卫星为地球同步卫星,角速度为ω,G=m=m(R+h)ω2①G=mg②卫星受地球的引力为F=G=m.答案:ABC4.第一宇宙速度是物体在地球外表附近环绕地球做匀速圆周运动的速度,如此有()A.被发射的物体质量越大,第一宇宙速度越大B.被发射的物体质量越小,第一宇宙速度越大C.第一宇宙速度与被发射物体的质量无关D.第一宇宙速度与地球的质量有关解析:第一宇宙速度是指近地卫星的运行速度,由万有引力定律和牛顿第二定律得:=m,解得:v=答案:CD,故第一宇宙速度与地球质量M有关,与被发射物体的质量无关,A、BR)A.地球对一颗卫星的引力大小为B.一颗卫星对地球的引力大小为5C.两颗卫星之间的引力大小为D.三颗卫星对地球引力的合力大小为FG,其中r为同步卫星到地球球AB于三颗同步卫星连线为一圆内接等边三角形,根据几何关系可知两同步卫星间距为r,如此两颗同步卫星间万有引力为F=G答案:BC二、非选择题入停泊轨道,然后再由停泊轨道调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,并开始绕月球做匀速圆周运动,对月球进展探测,其奔月路线简化后如下列图.(1)卫星从停泊轨道进入地月转移轨道时速度应增加还是减小?的重力加速度),试求:卫星在工作轨道上运行的线速度和周期.解析:(1)卫星从停泊轨道进入地月转移轨道时要抑制引力抬升轨道,所以速度应增加.(2)由向心力公式得①GmgT./57.地球的半径为R=6400km,地球外表附近的重力加速度g取9.8m/s2,假设发射一颗地球的同步卫星,使它在赤道上空运转,其高度和速度应为多大?期等于地球自转的周期.G=mg①G=m(R+h)()2②h=-R≈3.6×107m又因为G=m③v=≈3.1×103m/s.3.6×107m3.1×103m/sG=m(R+h)()2

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