高中物理人造卫星试题

2008年9月，神舟七号载人航天飞行获得了圆满成功，我国航天员首次成功实施空间出舱活动、飞船首次成功实施释放小伴星的实验，实现了我国空间技术发展的重大跨越。已知飞船在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。求飞船在该圆轨道上运行时：
（1）速度v的大小和周期T；
（2）速度v与第一宇宙速度的比值。

我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期为90min,如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动,飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比,下列判定中正确的是

A．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径

B．飞船的运动速度小于同步卫星的运动速度

C．飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度

D．飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度

2012年6月18日，“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现自动交会对接．对接成功后“神州九号”和“天宫一号”一起绕地球运行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面高度约为，运行周期为T，设地球半径为R，万有引力常量为G ．下列说法正确的是（  ）

A．对接成功后，“神舟九号”飞船里的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止

B．对接成功后，“神舟九号”飞船的加速度为^3R

C．对接成功后，“神舟九号”飞船的线速度为

D．地球质量为^2R^3

已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G。求：
（1）“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小；
（2）月球的质量；
（3）若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船，则其绕月运行的线速度应为多大．

（宏志班）我国于2007年10月24日发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示．卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，卫星开始对月球进行探测．已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则(     )

A．卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度

B．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为

C．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的向心加速度之比为

D．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为

假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则（     ）

A．根据公式v=ωr，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍

B．根据公式，可知卫星运动的线速度将增大到原来的倍

C．根据公式F=m，可知卫星所需要的向心力将减小到原来的倍

D．根据公式F=G，可知地球提供的向心力将减小到原来的倍

如图所示，飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，已知地球的半径R，则：

A．飞船在该轨道上运行的线速度大于第一宇宙速度

B．飞船在该轨道上运行的线速度大小为

C．飞船在该轨道上运行时的向心加速度大小为

D．地球表面的重力加速度大小可表示为

“神舟”四号飞船于2002年12月30日0时40分在酒泉发射场升空，在太空环
绕地球108圈后，按预定的程序平稳地在内蒙古中部着陆。若将飞船环绕地球的运动看作匀
速圆周运动，运动的时间为，地球表面的重力速度为，地球半径为。引力常量为。求：（1）地球的质量；（2）飞船环绕地球运动时距地面的高度。

三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知，则对于三个卫星，正确的是

A. 运行线速度关系为  
B. 运行周期关系为
C. 向心力大小关系为
D. 半径与周期关系为

2011年7月11日23时41分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将“天链一号02星”送入太空.火箭飞行约26分钟后，西安卫星测控中心传来的数据表明，星箭分离，卫星成功进入地球同步转移轨道.“天链一号02星”是我国第二颗地球同步轨道数据中继卫星，又称跟踪和数据中继卫星，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制.中继卫星被誉为“卫星的卫星”，是航天器太空运行的数据“中转站”，用于转发地球基站对中低轨道航天器的跟踪测控信号和中继航天器发回地面的信息的地球静止通信卫星.
(1)已知地球半径R=6400km，地球表面的重力加速度g=10m/s²，地球自转周期T ="24" h，，请你估算“天链一号02星”的轨道半径为多少？（结果保留一位有效数字）
(2)某次有一个赤道地面基站发送一个无线电波信号，需要位于赤道地面基站正上方的“天链一号02星”把该信号转发到同轨道的一个航天器，如果航天器与“天链一号02 星” 处于同轨道最远可通信距离的情况下，航天器接收到赤道地面基站的无线电波信号的时间是多少？已知地球半径为R，地球同步卫星轨道半径为r，无线电波的传播速度为光速c.

我国“神舟”九号宇宙飞船已经发射成功，当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，如图所示，它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°……），若地球半径为R=6400km，地球表面处的重力加速度g=10m/s²，从图中的信息计算“神舟”九号宇宙飞船的
（1）运行周期    （2）飞船离地面的高度

北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。计划“北斗”系统最终将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。这些卫星均绕地心O做匀速圆周运动。某时刻两颗正在同时提供服务的非静止轨道卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）．若卫星均顺时针运行，轨道半径为，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中错误的是（  )

A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为
B．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为
C．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功为零
D．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2

2012年我国宣布北斗导航系统正式商业运行。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图）．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是（  ）

A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为

B．卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为

C．卫星l向后喷气就一定能追上卫星2

D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功

假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则（     ）

A．根据公式，可知卫星的线速度增大到原来的2倍

B．根据公式，可知卫星所需的向心力减小到原来的

C．根据公式，可知地球提供的向心力将减小到原来的

D．根据上述B和C给出的公式，可知卫星的线速度将减小到原来的

1772年，法籍意大利数学家拉格朗日推断出：两个质量相差悬殊的天体(如太阳和地球)所在同一平面上有5个点，如图中的、、、、，人们称为拉格朗日点，由于这五个点特殊性，已经成为各个航天大国深空探测所争夺的地方。2012年8月25日23时27分，经过77天的飞行，“嫦娥二号”在世界上首次实现从月球轨道出发，受控准确进入距离地球约150万公里远的太阳与地球引力平衡点拉格朗日点的环绕轨道。拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，“嫦娥二号”位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，下列说法正确的是

A．“嫦娥二号”绕太阳运动周期和地球绕太阳运动周期相等

B．“嫦娥二号”在该点处于平衡状态

C．“嫦娥二号”所需向心力不可能仅由太阳的引力提供

D．“嫦娥二号”的绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度