高中物理人造卫星试题

2006年7月25日中央新闻联播报道，我国第一个月球探测卫星——“嫦娥一号”已装配完工，预计将于明年４月在西昌卫星发射中心发射.“嫦娥一号”将在距离月球为h高处绕月球做匀速圆周运动，已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g₀，则“嫦娥一号”环绕月球表面的周期为多少？（用题中字母表示）

１９７５年１１月２６日，我国首次发射成功返回式遥感卫星，在太空正常运行３天，取得了珍贵的对地遥感资料后，按预定计划返回地面，成为世界上继美国、前苏联之后第三个掌握卫星返回技术和空间遥感技术的国家.若此遥感探测卫星在距地球表面高度为h处绕地球转动，地球质量为M，地球半径为R，探测卫星质量为m，万有引力常量为G,试求：
（1）遥感卫星的线速度；
（2）遥感卫星的运转周期.

打开地球卫星上的发动机使其速率增大，待它运动到距离地面的高度比原来大的位置，再定位使它绕地球做匀速圆周运动，成为另一个轨道的卫星.则此时的卫星与原来相比，周期________，速率________，机械能________.

已知人造地球卫星靠近地面运行时的环绕速度约为8 km/s，则在离地面的高度等于地球半径处运行的速率为（   ）

A．22 km/s

B．4 km/s

C．42 km/s

D．8 km/s

地球上有两位相距非常远的观察者，都发现自己的正上方有一颗人造卫星，相对自己而言静止不动，则这两位观察者的位置及这两颗人造卫星到地球中心的距离可能是…（   ）

A．一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离相等

B．一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍

C．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等

D．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不相等

某人造卫星沿圆形轨道运转时，由于受到稀薄气体的摩擦阻力作用，轨道半径逐渐减小.关于这个卫星的运动，下列说法正确的是（   ）

A．线速度逐渐减小	B．环绕周期逐渐减小
C．向心力逐渐增大	D．向心加速度逐渐增大

人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其速度可以是下列的哪些数据（   ）

A．一定等于7.9 km/s	B．等于或小于7.9 km/s
C．一定大于7.9 km/s	D．7.9 km/s~11.2 km/s

一艘宇宙飞船绕一个不知名的半径为R的行星表面飞行，环绕一周飞行时间为T，求该行星的质量和平均密度.

“神州”六号飞船在预定轨道上飞行，每绕地球一圈需要时间90min，每圈飞行路程约为L=4．2×10⁴km。
（1）试根据以上数据估算地球的质量和密度。（地球的半径R约为6．37×10³km，万有引力常量Ｇ取6．67×10^－11N·m²／kg²）
（２）假设飞船沿赤道平面自西向东飞行，飞行员会看到太阳从东边还是西边出来？如果太阳直射赤道，试估算飞行员每天能看到多少次日出日落？飞船每转一圈飞行员看不见太阳的时间有多长？（已知cos 18．2＝0．95）

图为中国月球探测工程的想象标志，它以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测的终极梦想，我国自主研制的第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”的发射成功,标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步。一位勤于思考的同学，为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面高h处以初速度v₀水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x。通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出：
  
（1）月球的质量；
（2）环绕月球表面的宇宙飞船的速率。

中国首个月球探测计划“嫦娥工程”预计在2017年送机器人上月球，实地采样送回地球，为载人登月及月球基地选址做准备。设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船绕月球飞行，飞船上备有以下实验仪器：A 计时表一只，B 弹簧秤一把，C 已知质量为m的物体一个，D 天平一只（附砝码一盒）。在飞船贴近月球表面时可近似看成绕月做匀速圆周运动，宇航员测量出飞船在靠近月球表面的圆形轨道绕行N圈所用时间为t，飞船的登月舱在月球上着陆后，遥控机器人利用所携带的仪器又进行第二次测量，科学家利用上述两次测量数据便可计算出月球的半径和质量。若已知万有引力常量为G，则：
（1）遥控机器人在第二次测量中利用所携带的什么仪器完成物体在月球所受重力F的测量。
（2）试利用测量数据（用符号表示）球月球的半径和质量。

今年9月25日21时10分，神舟七号飞船成功发射，共飞行2天20小时27分钟，绕地球飞行45圈后，于9月28日17时37分安全着陆．航天员翟志刚着“飞天”舱外航天服，在刘伯明的配合下，成功完成了空间出舱活动，进行了太空行走．出舱活动结束后，释放了伴飞卫星，并围绕轨道舱进行伴飞试验．神舟七号是由长征—2F运载火箭将其送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，实施变轨后，进入预定圆轨道，其简化的模拟轨道如图所示．假设近地点A距地面高度为h，飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，试求：

（1）飞船在近地点A的加速度大小；
（2）飞船在预定圆轨道上飞行速度的大小．

“嫦娥一号”探月卫星在绕月球极地轨道上运动，加上月球的自转，因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球表面。12月11日“嫦娥一号”卫星CCD相机已对月球背面进行成像探测，并获得了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H，绕行的周期为T_M；月球绕地公转的周期为T_E，半径为R₀。
地球半径为R_E，月球半径为R_M。试解答下列问题：
（1）若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球质量比。
（2）当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线
垂直（如图所示），此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片。此照片由探月卫星传送到地球最少需要多少时间？已知光速为C。

A．可以计算出神舟七号飞船绕地球飞行的线速度

B．可以计算出神舟七号飞船绕地球飞行的加速度

C．可以计算出神舟七号飞船绕地球飞行的周期

D．神舟七号飞船绕地球飞行的速度比月球绕地球运行的速度小

如图所示，质量为m的飞行器在绕地球的圆轨道上运行，半径为，要进入半径为的更高的圆轨道Ⅱ，必须先加速进入一个椭圆轨Ⅲ，然后再进入圆轨道Ⅱ．已知飞行器在圆轨道Ⅱ上运动速度大小为v，在A点时通过发动机向后喷出一定质量气体使飞行器速度增加到进入椭圆轨道Ⅲ，设喷出的气体的速度为u，求：

(1)飞行器在轨道Ⅰ上的速度及轨道Ⅰ处的重力加速度；
(2)飞行器喷出气体的质量；