2018-2019学年高中物理 第六章 万有引力与航天 专题课人造卫星问题习题 新人教版必修2.doc

专题课人造卫星问题1(多选)人造卫星绕地球做匀速圆周运动，离地心越远的卫星()A线速度越大B角速度越小C周期越大D向心加速度越小22008年9月27日16时30分左右，“神舟七号”航天员翟志刚出舱活动，中国人实现了首次太空行走事前采访翟志刚时，他说最担心的便是永远成为太空人假设翟志刚出舱后和飞船脱离，则翟志刚将()A做自由落体运动B做平抛运动C远离地球飞向太空D继续和飞船一起沿原轨道运转3(多选)可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道()A与地球表面上某一纬线(非赤道)是共面同心圆B与地球表面上某一经线所决定的圆是共面同心圆C与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对于地球表面是静止的D与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对于地球表面是运动的4假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么()A地球公转周期大于火星的公转周期B地球公转的线速度小于火星公转的线速度C地球公转的向心加速度小于火星公转的向心加速度D地球公转的角速度大于火星公转的角速度5(多选)目前我国已发射北斗导航地球同步卫星十六颗，大大提高了导航服务质量下列说法正确的是()A这些卫星环绕地球运行时可以不在同一轨道上B这些卫星的角速度相同C这些卫星的速度大小相等D这些卫星的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等6(多选)关于地球同步卫星，下列说法中正确的是()A如果需要，卫星可以定点在南京的正上方B卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度C各卫星的角速度大小不相同D各卫星的轨道半径大小都相等72011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为v1、v2.则等于()A.B.C.D.8(多选)2012年6月16日18时37分，执行我国首次载人交会对接任务的“神舟九号”载人飞船发射升空，在距地面343公里的近圆轨道上，与等待已久的“天宫一号”实现多次交会对接、分离，于6月29日10时许成功返回地面，下列关于“神舟九号”与“天宫一号”的说法正确的是()A若知道“天宫一号”的绕行周期，再利用引力常量，就可算出地球的质量B在对接前，“神舟九号”轨道应稍低于“天宫一号”的轨道，然后让“神舟九号”加速追上“天宫一号”并与之对接C在对接前，应让“神舟九号”和“天宫一号”在同一轨道上绕地球做圆周运动，然后让“神舟九号”加速追上“天宫一号”并与之对接D“神舟九号”返回地面时应在绕行轨道上先减速9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LZ21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LZ21ARR0BRR0CRR0DRR010假设地球自转速度达到使赤道上的物体能“飘”起来(完全失重)试估算一下，此时地球上的一天等于多少小时？(地球半径取6.4106m，g取10m/s2)11已知地球半径为R，引力常量为G，地球同步通信卫星周期为T，它离地面的高度约为地球半径的6倍(1)求地球的质量(2)若地球的质量是某行星质量的16倍，地球的半径是该行星半径的2倍该行星的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，求该行星的自转周期1BCD解析离地心远，说明绕地球做匀速圆周运动的半径大，则由公式mamm2RmR可得，R越大，则向心加速度a越小，速度v越小，角速度越小，周期T越大，选项B、C、D正确2D解析翟志刚出舱后和飞船脱离，则翟志刚和飞船一样都是靠地球的引力继续做圆周运动，根据v可知他将和飞船一起沿原轨道运转，选项D正确3CD解析发射人造地球卫星，必须使卫星受到的地球对它的万有引力提供向心力，若其圆轨道与地球表面上某一纬线(非赤道)是共面同心圆，则卫星受的万有引力与轨道半径有一非零的夹角，A项错误；由于地球自转，与卫星轨道面重合的经线不断变化，B项错误；C项是可以的，D项也是可以的，只是卫星不是地球同步卫星4D解析地球和火星绕太阳做匀速圆周运动，它们各自所受的万有引力充当向心力由Gmr可得T2，又r地r火，则T地T火选项A不正确由Gm可得v，又r地v火选项B不正确由Gma可得a，又r地a火选项C不正确由Gm2r可得，又r地火选项D正确5BC解析地球同步卫星与地球自转的周期相同，由T2，可知地球同步卫星运动角速度相同，轨道半径相同，线速度大小相等，一定在相同轨道上，选项A错误，B、C正确；由ar2知，地球同步卫星与静止在赤道上物体的周期相同，但运行半径不同，向心加速度不同，选项D错误6BD7B解析“天宫一号”变轨前后都是地球的卫星，都由地球对它的万有引力充当向心力由Gm得v，所以，故B正确8BD解析由m(Rh)可知，要计算出地球的质量，除G、h、T已知外，还必须知道地球的半径R，故A项错误；在对接前，“神舟九号”的轨道应稍低于“天宫一号”的轨道，“神舟九号”加速后做离心运动，才能到达较高轨道与“天宫一号”实现对接，故B项正确，C项错误；“神舟九号”返回地面时，应在圆形轨道上先减速，才能做近心运动，D项正确9A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，且位于恒星同一侧，设行星B的运行周期为T、轨道半径为R，则有：t0t02，所以T，由开普勒第三定律得，解得RR0，A项正确101.4h解析物体刚要“飘”起来时，还与地球相对静止，其周期等于地球自转周期，此时物体只受重力作用，物体“飘”起来时，轨道半径为R地，据万有引力定律有mgmR地得Ts5024s1.4h.11(1)(2)T解析 (1)设地球的质量为M，地球同步通信卫星的质量为m，地球同步通信卫星的轨道半径为r，则r7R，根据万有引力定律和牛顿第二定律有Gmr解得M.(2)设该行星质量为M，半径为R，该行星同步卫星质量为m，自转周期为T，轨道半径为r，则r3.5R，根据万有引力定律和牛顿第二定律有Gmr解得T2又因地球同步通信卫星周期T2联立解得TT.