（万有引力与航天）专题08卫星的运动（含解析）

专题08卫星的运动 1. （2017云贵川百校大联考）2016年6月15日消息，我国第23颗北斗导航卫星已经成功发射，北斗组网正在加速推进.对 于在同一轨道上运行的不同北斗导航卫星，下列物理量一定相同的是（认为北斗导航卫星均做匀速圆周运动）（） A. 卫星的动能 B. 卫星所受地球的万有引力 C. 卫星的角速度 D. 卫星做圆周运动的向心加速度 【参考答案】C 【名师解析】根据万有引力提供向心力有G3 由上式得可知，卫星的线速度大小相同，但卫星质量未知，不能确定动能相同，故A错误； 半径相同，卫星的质量未知，故不能确定卫星的向心力大小相同，且其方向也不相同，故B错误； 由上式得3修可知，对于在同一轨道上运行的不同北斗导航卫星具有相等的角速度，故C正确； 由上式得a号可知，卫星的向心加速度的大小相等，但卫星处于不同的位置时，向心加速度的方向是不 同的，故D错误. 2. （2017广西崇左摸底）“神舟”五号载人飞船在绕地球飞行的第五圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的 圆形轨道.已知飞船的质量为m,地球半径为R,地面处的重力加速度为g.则飞船在上述圆轨道上运行的动能风（） A. 等于Lug （Rh） B.小于【-mg （Rh） 22 C.大于mg （Rh） D.等于 mgh 2 【参考答案】c 【名师解析】 M2 研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式G （Rh）2 Rh 忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式Gfmg 解得 GMgR2 22 由①②解得飞船在上述圆轨道上运行的动能风【01/ mgR」＜噤.也）_,即飞船在上述圆轨道上运行的动能母小 22 （Rh）2 （Rh） 于务昭（Rh），故b正确. （2017宝鸡模拟）宇航员在某星球上为了探测其自转周期做了如下实验在该星球两极点，用弹簧秤测得质量为M的磋 码所受重力为F,在赤道测得该缺码所受重力为F。他还发现探测器绕该星球表面做匀速圆周运动的周期为T。假设该星球 可视为质量分布均匀的球体，则其自转周期为 F-F F 【参考答案】c 【命题意图】 本题万有引力定律、牛顿运动定律、平衡条件等知识点。万有引力定律、牛顿运动定律 平衡条件是高中物理的重要知识点，要能够根据题述情境，熟练运用。 【解题思路】设该星球自转周期为鬲根据题述,在该星球两极点,Eg；在赤道,Mg-F，4钊； 质量为m的探测器绕该星球表面做匀速圆周运动的周期为T,由万有引力（重力）等于向心力可得mg 3. （2017陕西质检）若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处，以相同的速率平抛一物体，它们在水平 方向运动的距离之比为2 V7 „已知该行星质量约为地球质量的7倍，地球的半径为R,由此可知，该行星的半径为 A. R/2 B. 1R/2 C. 2R D. a/7 R/2 【参考答案】C 【命题意图】本题考查平抛运动规律，万有引力定律及其相关的知识点。 一局 1 , GM 【解题思路】根据题述，运用平抛运动规律X二vt可得物体飞行时间之比为ti *2二X1 X2二2 J7 . o由h gt , g二.2解 [gm 、一R.2 占 、一 得Rt J o该行星与地球的半径之比为 二 -i v7 2,即该行星的半径为2R,选项C正确。 V 2ht2 \M2 V7 4. （2017武汉武昌模拟）如图所示，某次发射远地轨道卫星时，先让卫星进入一个近地的圆轨道I ,在此轨道正常运行时， 卫星的轨道半径为1、周期为T]；然后在P点点火加速，进入椭圆形转移轨道II,在此轨道运行的卫星的周期为发；到达 远地点Q时再次点火加速，进入远地圆轨道III,在此轨道运行的卫星的轨道半径为夫3、周期为乌（轨道II的近地点为I上 的P点，远地点为轨道III上的Q点）。已知R32Rlf则下列关系正确的是， 3a/6 4 【参考答案】.BC 【命题意图】本题考查卫星发射、开普勒定律及其相关的知识点。 【解题思路】根据开普勒定律，由3 3,砂L 5R解得 时害选项A错误。由3 音，al. 5耻 解得给孕鬲选项日正确。由苇芬 解得石2皿7[,选项C正确D错误。 5. （2017石家庄二中模拟）如图所示，有』、B两颗卫星绕地心。做圆周运动，旋转方向相同./卫星的周期为7\, B卫星的 周期为孔，在某一时刻两卫星相距最近，则（引力常量为G）（） A. 两卫星经过时间tTT2再次相距最近 ，.- B. 两颗卫星的轨道半径之比；％ V ■ .*O C. 若己知两颗卫星相距最近时的距离，可求出地球的密度 D. 若己知两颗卫星相距最近时的距离，可求出地球表面的重力加速度----- 【参考答案】.B 【命题意图】本题考查万有引力定律、卫星的相距最近及其相关知识点。 【解题思路】设两卫星经过时间再次相距最近，由---1解得七玉一，选项A错误。根据开普勒 互 -K 正律，丁玲 解得两颗卫星的轨道半径之比互互杉卓,选项B正确。已知卫星的轨道半径和周 期，由万有引力等于向心力可以得出地球的质量，知道地球半径，可以进一步求出地球的密度和地球表面 的重力加速度。若己知两颗卫星相距最近时的距离，不可求出地球的密度，不可求出地球表面的重力加速 度,选项CD错误。 6. （2017陕西咸阳模拟）已知某卫星在赤道上空绕地球做匀速圆周运动，卫星运动方向与地球自转方向相同。赤道上某城市 的天文爱好者2016年2月3日早8时整通过观察第一次发现卫星恰好掠过其正上方，2016年2月6日早8时整第六次观察 到卫星恰好掠过其正上方，则该卫星的周期为 A. 6小时 B. 8小时 C. 9小时 D. 12小时 【参考答案】.C 【命题意图】本题考查卫星的运动、地球自转及其相关的知识点。 【解题思路】设该卫星的周期为T,地球自转周期T。24小时，从2月3日早8时到6日早8时时间共3天，t72小时，根 据题述可得二5,解得T9小时，选项C正确。 T 7. （2017云南模拟）.如图所示，A是地球同步卫星，B是近地卫星，C是在赤道上随地球一起转动的物体，A、B、C的运动 速度分别为匕4、vb vc f加速度分别为。人、、ac f下列说法正确的是 A. C受到的万有引力就是C的重力 B・ Vc VBVA c. aB aAac ji D. A在4 h内转过的圆心角是云 b 【参考答案】.C 【命题意图】 本题考查万有引力定律、牛顿运动定律、卫星、圆周运动的线速度、向心加速度、重力等 知识点。对万有引力定律、牛顿运动定律，要理解掌握，能够灵活运用。对卫星的运动，圆周运动的线速 度、向心加速度、重力等要理解拿握，能够进行相关计算。 【解题思路】重力是由于地球对物体的吸引而产生，重力在数值