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题目
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下列有关天体运动的说法中正确的是(  )
A.第一宇宙速度是发射卫星必须具备的最小发射速度,也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度
B.地球同步卫星必须位于地球赤道的正上方,但高度可以是任意的
C.在宇宙飞船中绕地球做匀速圆周运动的宇航员处于完全失重状态,所以宇航员不受地球的吸引力,即重力为零
D.原来在同一轨道上沿着同一方向绕行的人造卫星一前一后,若要后一卫星追上前一卫星,只要将后者速率增大一些即可
答案
A、第一宇宙速度是卫星紧贴地球表面时运动的速度,
所以紧贴地球表面运动的卫星的运行速度等于其发射速度.
根据万有引力等于向心力
G
Mm
r2
=m
v2
r

可得卫星运行的线速度
v=


GM
r

故轨道半径越大,运行速度越小.
故第一宇宙速度是最大的运行速度.
由于卫星的轨道半径越大,卫星的机械能越大,故轨道半径越大,发射速度越大,故第一宇宙速度是最小的发射速度.
故A正确.
B、同步卫星所受万有引力完全提供向心力,且其运动周期等于地球的自转周期,
故有G
Mm
r2
=m
4π2
T2
r

故r=
3
GMT2
4π2


同步卫星的周期固定,所以轨道半径固定.
故B错误.
C、在宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时,宇航员所受万有引力完全提供向心力,故宇航员对宇宙飞船的地板的压力为0,故宇航员处于完全失重状态,
但失重不是不受重力而是重力提供了向心加速度.
故C错误.
D、根据A的分析可知后面的卫星要想追上前面的卫星,不能加速,因为加速后所需向心力增大,卫星做离心运动.
根据B的分析可知后面的卫星加速后周期变的更大,线速度更小,和目标卫星之间的距离变的更大,更难以追上,
所以要想追上前面的卫星后面的卫星应该减速后变速到低轨道上,加速度变大,追上后前星后后星再加速才能实现追上(对接).
故D错误.
故选A.
核心考点
试题【下列有关天体运动的说法中正确的是(  )A.第一宇宙速度是发射卫星必须具备的最小发射速度,也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度B.地球同步卫星必须位于地球】;主要考察你对近地卫星和同步卫星等知识点的理解。[详细]
举一反三
据新华社报道,2011年6月21日零时13分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,成功将“中星10号”卫星送入地球同步转移轨道.下列关于地球同步卫星的说法中正确的是(  )
A.同步卫星定点在地球上空某处,各个同步卫星的角速度相同,但线速度大小可以不同
B.不同国家发射同步卫星的地点不同,这些卫星的轨道不一定在同一平面内
C.同步卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上
D.同步卫星运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
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为了迎接太空时代的到来,美国国会通过一项计划:在2050年前建造成太空升降机,就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上,另一端系住升降机,放开绳,升降机能到达地球上,人坐在升降机里.科学家控制卫星上的电动机把升降机拉到卫星上.已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,地球半径R=6400km,地球自转周期为24h.某宇航员在地球表面用体重计称得体重为800N,站在升降机中,某时刻当升降机以加速度a=10m/s2垂直地面上升,这时此人再一次用同一体重计称得视重为850N,忽略地球公转的影响,根据以上数据可以求出得物理量有(  )
①如果把绳的一端搁置在同步卫星上,可知绳的长度至少有多长
②可以求出升降机此时距地面的高度
③可以求出升降机此时所受万有引力的大小
④可以求出宇航员的质量.
A.①②③B.①②④
C.②③④D.以上选项都不对
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某同学通过Internet查询“神舟”七号飞船绕地球运行的相关科技数据,从而将其与地球同步卫星进行比较,他了解到“神舟”七号飞船在圆周轨道上运转一圈大约需要90min,则“神舟”七号飞船在圆周轨道运行的过程中(  )
A.速率比地球同步卫星的小
B.角速度比地球同步卫星的小
C.离地面高度比地球同步卫星的低
D.向心加速度比地球同步卫星的小
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同步卫星离地心的距离为r,运行速度为ν1,加速度为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,线速度为ν2,第一宇宙速度为ν3,地球半径为R,则下列比值正确的是(  )
A.
v1
v2
=(
R
r
)
1
2
B.
v1
v3
=(
r
R
)
1
2
C.
a1
a2
=(
R
r
)
2
D.
a1
a2
=
r
R
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有一绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,其运动方向与地球的自转方向相同.轨道半径为2R(R为地球半径).地球自转的角速度为ω0.若某时刻卫星经过赤道上某幢楼房的上空,那么卫星再次经过这幢楼房的上空时,需经历的时间为(已知地球表面的重力加速度为g)(  )
A.


g
8R
-ω0
B.


g
8R
C.


g
R
-ω0
D.
ω0
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