高中物理人造卫星试题

地球周围有许多人造卫星在圆轨道上绕地球运动。下列4幅图是用来描述这些卫星运动所遵从的某一规律的图象。图中坐标系的横轴，纵轴；这里T和R分别是卫星绕地球运行的周期和相应的圆轨道半径，T₀和R₀分别是同步卫星绕地球运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的是

继“天宫”一号空间站之后，我国又发射“神舟八号”无人飞船，它们的运动轨迹如图所示。假设“天宫”一号绕地球做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（   ）

A．在远地点P处，“神舟”八号的加速度比“天宫”一号大

B．根据题中条件可以计算出地球的质量

C．根据题中条件可以计算出地球对“天宫”一号的引力大小

D．要实现“神舟”八号与“天宫”一号在远地点P处对接，“神舟”八号需在靠近P处点火减速

探月卫星在空中运动的简化示意图如下．卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，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．已知卫星在停泊轨道和工作轨道运行半径分别为r和r₁，地球半径为R，月球半径为R₁，地表面重力加速度为g，月球表面重力加速度为．求：
（1）卫星在停泊轨道上运行的线速度；
（2）卫星在工作轨道上运行的周期．

质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的   （     ）

A．线速度	B．角速度
C．运行周期	D．向心加速度

我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成。物理老师要求同学用所学的知识，设计一个测量月球密度的方案，交给我国将来登月的宇航员来完成。某研究小组提出如下方案：我们现已知万有引力常数G和月球的半径R，假设月球为密度均匀的球体。只要让宇航员在月球表面上从H高度自由释放一个小球，求出它下落的时间t , 就可求出月球的密度，请你求出该小组用上述已知量和假想的实验量来表示月球密度的表达式。

有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，到地心的距离为地球半径R₀的2倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合。已知地球表面重力加速度为g，近似认为太阳光是平行光，试估算：
（1）卫星做匀速圆周运动的周期；
（2）卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间

2012年2月7日，我国发布了嫦娥二号发回的分辨率7米的全月图，这是目前国际上已发布分辨率最高的全月球影像图，所探测到的有关月球的数据比嫦娥一号的精度提高了17倍，这是因为嫦娥二号的轨道半径比一号更小（运行轨道如图所示）。若两颗卫星环月运行均可视为匀速圆周运动，则：（     ）

A．嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号大

B．嫦娥二号环月运行的线速度比嫦娥一号大

C．嫦娥二号环月运行的角速度比嫦娥一号大

D．嫦娥二号环月运行的向心加速度比嫦娥一号大

“天宫一号”被长征二号火箭发射后，准确进入预定轨道，如图所示，“天宫一号”在轨道1上运行4周后，在Q点开启发动机短时间加速，关闭发动机后，“天宫一号”沿椭圆轨道2运行到达P点，开启发动机再次加速，进入轨道3绕地球作圆周运动，“天宫一号”在图所示轨道1、2、3上正常运行时，下列说法正确的是（    ）

A．“天宫一号”在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率。

B．“天宫一号”在轨道3上的角速度小于在轨道1的角速度

C．“天宫一号”在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度

D．“天宫一号”在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度

随着航空航天技术的迅猛发展，深太空探测已逐渐成为科学界关注的热点。假设在深太空探测中发现有一颗星球“G”，其质量是地球质量的2倍，其半径是地球半径的一半。则下列判断正确的是 （   ）

A．在星球“G”上发射同步卫星，其周期一定小于地球同步卫星的周期

B．某物体在星球“G”表面所受重力是它在地球表面所受重力的8倍

C．在星球“G”上的第一宇宙速度是在地球上第一宇宙速度的2倍

D．绕星球“G”运行的人造卫星和以相同轨道半径绕地球运行的人造卫星线速度相同

一位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v_o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,求:
(1)月球表面的重力加速度
(2)月球的质量
(3)环绕月球表面运行的宇宙飞船的线速度

由地面发射一颗人造卫星绕地球作匀速圆周运动，轨道半径为r，卫星动能为E_k。如果发射的这颗卫星匀速园周运动的半径是2r，则下列说法中正确的是

A．发射卫星所消耗的能量增大	B．卫星在轨道上的动能增大为2Ek
C．卫星在轨道上的动能减小为	D．卫星在轨道上的机械能增大

如图5－4－6，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间的距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧．引力常数为G.

图5－4－6
(1)求两星球做圆周运动的周期；
(2)在地月系统中，若忽略其他星球的影响．可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行的周期记为T₁.但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为T₂.已知地球和月球的质量分别为5.98×10²⁴ kg和7.35×10²² kg.求T₂与T₁两者平方之比．(结果保留3位小数)

2012年4月30日4时50分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功发射两颗北斗导航卫星。这是我国首次采用“一箭双星”方式发射两颗地球中高轨道卫星。北斗卫星导航系统由静止轨道卫星（同步卫星）和中轨道卫星组成，中轨道卫星平均分布在倾角55°的三个平面上，轨道高度约21500km，静止轨道卫星的高度约为36000km。下列说法中正确的是
A．在静止轨道上，卫星的质量越大其运行周期越小
B．静止轨道卫星的线速度小于中轨道卫星的线速度
D．中轨道卫星的线速度可能大于7.9km/s

关于人造地球卫星下列说法中，错误的是（     ）

A．轨道半径是地球半径n倍的地球同步卫星的向心加速度是地表附近重力加速度的倍

B．轨道半径是地球半径n倍的地球同步卫星的向心加速度是地球赤道表面物体向心加速度的倍

C．地球同步卫星的线速度比地球上赤道处物体的线速度大

D．如果卫星因受空气阻力的作用，其半径逐渐减小，则它的势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减少．

在不久的将来，我国将发射一颗火星探测器“萤火一号”对火星及其周围的空间环境进行探测，已知火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则“萤火一号”环绕火星做圆周运动的最大速率为

A．

B．

C．

D．