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1. 如图所示,a是在赤道上相对地球静止的物体,随地球一起做匀速圆周运动,b是在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,轨道半径约等于地球半径,c是地球同步卫星。已知地球表面两极处的重力加速度大小为g,地球可视为均匀球体,下列说法正确的是( )
A.
a做匀速圆周运动的加速度大小等于g
B.
c的向心力指向地轴,不指向地心
C.
a、b、c中线速度最大的是a
D.
a、b、c中周期最小的是b
【考点】
卫星问题;
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单选题
普通
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1. 北斗问天,国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比,地球静止轨道卫星( )
A.
周期大
B.
线速度大
C.
角速度大
D.
加速度大
单选题
容易
2. 2019年4月20日,我国成功发射第44颗北斗导航卫星。“北斗”卫星导航定位系统由地球同步卫星,中轨道卫星和倾斜同步卫星组成。下列说法正确的题( )
A.
地球同步卫星的线速度比静止在赤道上物体的大
B.
地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度
C.
中轨道卫星的周期大于24h
D.
中轨道卫星的向心加速度比地球同步卫星的小
单选题
容易
3. 2024年4月21日7时45分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将遥感四十二号02星发射升空。小明同学查找相关资料,得到了该卫星和其他遥感卫星的轨道半径和周期的数据,若这些卫星均视为绕地球做匀速圆周运动,他以周期的二次方(
)为纵轴,轨道半径的三次方(
)为横轴,得到了线性图像。若引力常量为
, 地球的质量为
, 则线性图像的斜率为( )
A.
B.
C.
D.
单选题
容易
1. 中国载人登月初步方案已公布,计划2030年前实现载人登月科学探索。假如在登月之前需要先发射两颗探月卫星进行科学探测,两卫星在同一平面内绕月球的运动可视为匀速圆周运动,且绕行方向相同,如图甲所示,测得两卫星之间的距离
随时间t变化的关系如图乙所示,不考虑两卫星之间的作用力。下列说法正确的是( )
A.
a、b两卫星的线速度大小之比
B.
a、b两卫星的加速度大小之比
C.
a卫星的运转周期为
D.
b卫星的运转周期为2T
单选题
困难
2. 如图所示,卫星a、b沿圆形轨道绕地球运行,a是极地轨道卫星,卫星b轨道平面与地球赤道平面重合,此时两卫星恰好经过地球赤道上P点的正上方。已知地球自转周期为T,卫星a、b绕地心做匀速圆周运动的周期分别为
、
, 则( )
A.
卫星a、b的线速度之比为
B.
卫星a、b的向心加速度之比为
C.
同一物体在卫星a、b中对支持物的压力之比为
D.
卫星a、b下一次同时经过P点正上方时,卫星b绕地心转过的角度为
单选题
普通
3. 北京时间2024年7月19日11时3分,我国在太原卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭,成功将高分十一号05星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于国土普查、城市规划、土地确权、路网设计、农作物估产和防灾减灾等领域。已知高分十一号05星绕地球做匀速圆周运动(离地高度约为
),下列判断正确的是( )
A.
高分十一号05星内的仪器处于平衡状态
B.
高分十一号05星入轨稳定后的运行速度一定小于
C.
高分十一号05星的发射速度可能大于
D.
高分十一号05星绕地球做圆周运动的向心加速度可能为
单选题
普通
1. 2024年6月2日,嫦娥六号成功着陆月球背面。嫦娥六号发射后经过轨道转移被月球俘获,通过变轨进入圆形环月轨道Ⅰ,如图所示,在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ,在B点变轨进入近月圆形轨道Ⅲ,已知嫦娥六号在轨道Ⅰ上的线速度、加速度、运行周期、机械能分别为
, 在轨道Ⅱ上的B点的线速度、A点的加速度、运行周期、机械能分别为
, 在轨道Ⅲ上的线速度、加速度、运行周期、机械能分别为
, 则下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
多选题
普通
2. 2024年10月30日4时27分,神舟十九号载人飞船成功发射至预定轨道,航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽与神舟十八号乘组在轨轮换。飞船经过几次变轨后进入对接轨道与空间站组合体交会对接,工作状态良好。若椭圆轨道Ⅱ的半长轴为
, 椭圆轨道Ⅲ的半长轴长
, 如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
飞船在圆轨道Ⅰ上的运行速度大于第一宇宙速度
B.
飞船在轨道Ⅰ的机械能小于在轨道Ⅱ的机械能
C.
飞船在轨道Ⅱ上的周期与在轨道Ⅲ上的周期之比大于
D.
飞船在轨道Ⅱ上经过P点的加速度小于在轨道Ⅲ上经过P点的加速度
多选题
普通
3. 2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,发射取得圆满成功。70后、80后、90后航天员齐聚“天宫”,完成中国航天史上第5次“太空会师”。飞船入轨后先在近地轨道上进行数据确认,后经椭圆转移轨道与在运行轨道上做匀速圆周运动的空间站组合体完成自主快速交会对接,其变轨过程可简化成如图所示,已知近地轨道的半径近似为地球半径R,中国空间站轨道距地面的高度为h,飞船在近地轨道上运行的周期为T,下列说法正确的是( )
A.
飞船在转移轨道上经过B点时的加速度与在运行轨道上经过B点时的加速度大小相等
B.
飞船在转移轨道上经过B点时的速率大于在近地轨道上经过A点时的速率
C.
飞船在运行轨道上的速率大于在近地轨道上的速率
D.
飞船在转移轨道上运行的周期为
多选题
普通
1. “嫦娥三号”是我国嫦娥工程中第一个月球软着陆的无人登月探测器。其飞行轨道示意图如图,她由地月转移轨道①顺利进入环月圆轨道②,在该轨道上运行了约4天后,变轨进入椭圆轨道③,最后实现月球软着陆。
(1)
当“嫦娥三号”由轨道②变轨,进入轨道③的过程中,需要
(选择:A.加速 B.减速);“嫦娥三号”在轨道③由远月点运行至近月点的过程中动能
(选择:A.增加 B.不变 C.减少)。
(2)
“嫦娥三号”在反推火箭作用下慢慢下降,在距离月球表面h=4.0m的高度处再次悬停,最后关掉发动机,自由下落到月球表面,实现软着陆。已知地球质量约为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的3.6倍,试计算“嫦娥三号”着陆时的速度大小v?
(结果取二位有效数字)
填空题
普通
2. 飞船在发射后至与空间站对接前的运行过程可以简化为如图所示,飞船在环绕地球的椭圆轨道的远地点点火加速,进入空间站所在的圆形轨道,对接后与空间站形成组合体一起继续做匀速圆周运动。已知引力常量为
, 地球的质量为
, 组合体的质量为
, 组合体到地心的距离为
, 地球半径为
。
(1)
组合体受到地球的万有引力大小为( )
A.
B.
C.
D.
(2)
与重力势能类似,飞船在地球的引力场中具有引力势能,引力势能和动能统称为机械能。引力势能的变化可以用引力做功来量度,引力做正功则引力势能减少,引力做负功则引力势能增加。由此可知,飞船在椭圆轨道上从近地点到远地点的运行过程中,下列说法正确的是( )
A.
动能不变
B.
引力势能减小
C.
机械能不变
D.
机械能增大
(3)
场是一种客观存在的物质,组合体与地球之间的万有引力是通过引力场发生的。设组合体受到的引力大小为
, 组合体与地球之间的引力势能为
, 类比电场强度的定义,下列表达式可以反映组合体所在轨道上引力场强度的是( )
A.
B.
C.
D.
综合题
普通
3. 人类对宇宙的探索永无止境。
(1)
1929 年,美国天文学家哈勃通过对大量星系的观测发现,银河系外的绝大部分星系都在
(填“靠近”或“远离”)我们。据此,科学家提出了
宇宙学,以解释宇宙的起源。
(2)
设想将来发射一颗人造卫星,能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行,该轨道可视为圆轨道。该卫星与月球相比,一定相等的是( )
A.
质量
B.
向心力大小
C.
向心加速度大小
D.
受到地球的万有引力大小
(3)
(多选)某卫星先在圆轨道1运动,在P点变轨后进入椭圆轨道2运动,在Q点变轨后进入圆轨道3运动,若忽略卫星质量变化,则卫星( )
A.
由轨道1进入轨道2要在P点加速
B.
由轨道2进入轨道3要在Q点减速
C.
变轨前后在Q点的加速度相等
D.
变轨前后在Q点的机械能相等
(4)
(计算)已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,空间站轨道离地高度为h,求空间站绕地球的周期。
(5)
测量飞船从空间站返回地球的时间。若地球上观察者测得的时间为Δt,飞船中的航天员测得时间为Δt
'
, 仅考虑狭义相对论效应,则( )
A.
Δt
'
B.
Δt=Δt
'
C.
Δt>Δt
'
D.
无法判断
综合题
普通
1. “祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一,且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是( )
A.
火星公转的线速度比地球的大
B.
火星公转的角速度比地球的大
C.
火星公转的半径比地球的小
D.
火星公转的加速度比地球的小
单选题
容易
2. 2008年,我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的2.16米望远镜,发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b,2019年,该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“和“望舒”,天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍,若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动,且公转的轨道半径相等。则望舒与地球公转速度大小的比值为( )
A.
B.
2
C.
D.
单选题
普通
3. 火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2,则火星与地球绕太阳运动的( )
A.
轨道周长之比为2∶3
B.
线速度大小之比为
C.
角速度大小之比为
D.
向心加速度大小之比为9∶4
单选题
容易