4.(08四川綿陽(yáng)第二次診斷)假設(shè)質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)動(dòng),它離地面的高度是地球半徑R的2倍,地球表面的重力加速度為g,則衛(wèi)星的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　 　)

　 A.角速度為　　　　　　　　　　　　　　 B.線速度為

C.加速度為　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.動(dòng)能為

答案　　 C

3.(08保定調(diào)研)A和B是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,若它們的質(zhì)量關(guān)系為m_A=2m_B,軌道半徑關(guān)系為R_B=2R_A

則B與A的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　 　)

A.加速度之比為1∶4　　　　　　　　　　　　　　 B.周期之比為2

C.線速度之比為1∶　　　　　　　　　　　　 D.角速度之比為

答案　 ABC

2.(2007江蘇南通)我們?cè)谕茖?dǎo)第一宇宙速度時(shí),需要做一些假設(shè),下列假設(shè)中不正確的是　　　　 　　 (　 　)

　A.衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)　　　　　　　　　　　　　 B.衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期

C.衛(wèi)星的軌道半徑等于地球半徑　　　　　　　　 D.衛(wèi)星需要的向心力等于地球?qū)λ�的萬(wàn)有引力

答案　 B

1.(2007山東臨沂)如圖所示,是在同一軌道平面上的三顆不同的人造地球衛(wèi)星,關(guān)于

各物理量的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是　　　　　　　　　　　　　 　 　　　 (　 )

　 A.根據(jù)v =,可知v_A < v_B < v_C B.根據(jù)萬(wàn)有引力定律,可知F_A > F_B > F_C

C.角速度ω_A>ω_B >ω_C D.向心加速度a_A < a_B < a_C

答案　 C

17.(2009屆威海一中高三模擬4)“神州”六號(hào)飛船在預(yù)定軌道上飛行，每繞地球一圈需要時(shí)間90min，每圈飛行路程約為L(zhǎng)=4．2×10⁴km。

(1)試根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算地球的質(zhì)量和密度。(地球的半徑R約為6．37×10³km，萬(wàn)有引力常量G取6．67×10^－11N·m²／kg²)

(2)假設(shè)飛船沿赤道平面自西向東飛行，飛行員會(huì)看到太陽(yáng)從東邊還是西邊出來(lái)？如果太陽(yáng)直射赤道，試估算飛行員每天能看到多少次日出日落？飛船每轉(zhuǎn)一圈飛行員看不見(jiàn)太陽(yáng)的時(shí)間有多長(zhǎng)？(已知cos 18．2＝0．95)

解析：(1)由L=2r可得　 r==6.68km,

根據(jù)G=mr得

M=r³=6.010²⁴kg ，

又=，=，

= =5.610³kg/m³。

(2)地球自西向東旋轉(zhuǎn)，飛船沿赤道平面自西向東飛行的速度大于地球旋轉(zhuǎn)速度，飛行員會(huì)看到太陽(yáng)從東邊出來(lái)。地球自轉(zhuǎn)的周期為24h，地球自轉(zhuǎn)一周，飛船運(yùn)轉(zhuǎn)2460/90=16圈，飛船運(yùn)轉(zhuǎn)一圈能看到一次日出日落，所以飛行員每天能看到16次日出日落。飛船轉(zhuǎn)到地球的背影區(qū)飛行員就看不到太陽(yáng)(如上圖所示)。由圖可知sin==0.95,

則=71.8⁰

飛行員每轉(zhuǎn)一圈看不見(jiàn)日出的時(shí)間為t=min36min

2008年聯(lián)考題

題組一

11.(2009屆江蘇海安縣高三月考)宇宙中存在一些質(zhì)量相等且離其他恒星較遠(yuǎn)的四顆星組成的四星系統(tǒng)，通�？珊雎云渌�星體對(duì)它們的引力作用，設(shè)每個(gè)星體的質(zhì)量均為m，四顆星穩(wěn)定地分布在邊長(zhǎng)為a的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，已知這四顆星均圍繞正方形對(duì)角線的交點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，引力常量為G，試求：

(1)求星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；

(2)若實(shí)驗(yàn)觀測(cè)得到星體的半徑為R，求星體表面的重力加速度；

(3)求星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期．

解析：

(1)由星體均圍繞正方形對(duì)角線的交點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)可知，星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑　　

(2)由萬(wàn)有引力的定律可知　

則星體表面的重力加速度　

(3)星體在其他三個(gè)星體的萬(wàn)有引力作用下圍繞正方形對(duì)角線的交點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力定律和向心力公式得：

解得周期　 　　　

12(2009山東濟(jì)寧高三一模)2007年10月24日，“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星星箭分離，衛(wèi)星進(jìn)入繞地球軌道。在繞地運(yùn)行時(shí)，要經(jīng)過(guò)三次近地變軌：12小時(shí)橢圓軌道①→24小時(shí)橢圓軌道②→48小時(shí)橢圓軌道③→地月轉(zhuǎn)移軌道④。11月5日11時(shí)，當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過(guò)距月球表面高度為h的A點(diǎn)時(shí)，再一次實(shí)施變軌，進(jìn)入12小時(shí)橢圓軌道⑤，后又經(jīng)過(guò)兩次變軌，最后進(jìn)入周期為T(mén)的月球極月圓軌道⑦。如圖所示，已知月球半徑為R。

(1)請(qǐng)回答：“嫦娥一號(hào)”在完成第三次近地變軌時(shí)需要加速還是減速？

(2)寫(xiě)出月球表面重力加速度的表達(dá)式。

解析：

(1)加速　

(2)設(shè)月球表面的重力加速度為g_月，在月球表面有

衛(wèi)星在極月圓軌道有

解得　　

14(2009北京豐臺(tái)區(qū)高三期末) 2008年9月25日，我國(guó)繼“神舟”五號(hào)、六號(hào)載人飛船后又成功地發(fā)射了“神舟”七號(hào)載人飛船。如果把“神舟”七號(hào)載人飛船繞地球運(yùn)行看作是同一軌道上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員測(cè)得自己繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T、距地面的高度為H，且已知地球半徑為R、地球表面重力加速度為g，萬(wàn)有引力恒量為G。你能計(jì)算出下面哪些物理量？能計(jì)算的量寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程和結(jié)果，不能計(jì)算的量說(shuō)明理由。

(1)地球的質(zhì)量 ；

(2)飛船線速度的大�。�

(3)飛船所需的向心力。

解析：

(1)能求出地球的質(zhì)量M　 　　　　

方法一： = mg ，　 　M =　　　

　　 方法二： = ， 　M =　

(寫(xiě)出一種方法即可)

(2)能求出飛船線速度的大小V 　　

V =　　 ( 或R 　)

(3)不能算出飛船所需的向心力　　

因飛船質(zhì)量未知　

15 (2009屆僑中高三第二次月考)2007年10月24日，我國(guó)成功地發(fā)射了“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星，其軌道示意圖如下圖所示.衛(wèi)星進(jìn)入地球軌道后還需要對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行10次點(diǎn)火控制。第一次點(diǎn)火，抬高近地點(diǎn)，將近地點(diǎn)抬高到約600km，第二、三、四次點(diǎn)火，讓衛(wèi)星不斷變軌加速，經(jīng)過(guò)三次累積，衛(wèi)星加速到11.0km/s的速度進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道向月球飛去.后6次點(diǎn)火的主要作用是修正飛行方向和被月球捕獲時(shí)的緊急剎車(chē),最終把衛(wèi)星送入離月面200km高的工作軌道(可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)).已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍,R_月=1800km ,R_地=6400km,衛(wèi)星質(zhì)量2350kg ,地球表面重力加速度g取10m/s² . (涉及開(kāi)方可估算，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

求：(1)衛(wèi)星在繞地球軌道運(yùn)行時(shí)離地面600km時(shí)的加速度.

(2)衛(wèi)星從離開(kāi)地球軌道進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道最終穩(wěn)定在離月球表面200km的工作軌道上外力對(duì)它做了多少功?(忽略地球自轉(zhuǎn)及月球繞地球公轉(zhuǎn)的影響)

解析：

(1)衛(wèi)星在離地600km處對(duì)衛(wèi)星加速度為a，由牛頓第二定律

又由　　

可得a=8 m/s²

　(2)衛(wèi)星離月面200km速度為v，由牛頓第二定律得：

由　 及M_月/M=1/81

得:V²=2.53×10⁶km²/s²

由動(dòng)能定理,對(duì)衛(wèi)星　 W=mv²-mv₀²

=× 2350×(253×10⁴-11000²)=－1×10¹¹J…

16(2009江蘇通州市高三上學(xué)期月考)我國(guó)發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射后首先進(jìn)入繞地球運(yùn)行的“停泊軌道”，通過(guò)加速再進(jìn)入橢圓“過(guò)渡軌道”，該軌道離地心最近距離為L₁，最遠(yuǎn)距離為L₂，衛(wèi)星快要到達(dá)月球時(shí)，依靠火箭的反向助推器減速，被月球引力“俘獲”后，成為環(huán)月球衛(wèi)星，最終在離月心距離L₃的“繞月軌道”上飛行．已知地球半徑為R，月球半徑為r，地球表面重力加速度為g，月球表面的重力加速度為g/6，求：

(1)衛(wèi)星在“停泊軌道”上運(yùn)行的線速度；

(2)衛(wèi)星在“繞月軌道”上運(yùn)行的線速度．

解析：

　(1) 　　

得　　　　　

(2)　　　　　

10. (山東省聊城2009屆高三一模)2008年9月25日我國(guó)成功發(fā)射了“神舟七號(hào)”載人飛船，隨后航天員圓滿(mǎn)完成了太空出艙任務(wù)并釋放了伴飛小衛(wèi)星，若小衛(wèi)星和飛船在同一圓軌道上，相隔一段距離一前一后沿同一方向繞行。下列說(shuō)法正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (.B )

A．由飛船的軌道半徑、周期和引力常量，可以算出飛船質(zhì)量

B．小衛(wèi)星和飛船的加速度大小相等

C．航天員踏在飛船表面進(jìn)行太空漫步時(shí)，對(duì)表面的壓力等于航天員的重力

D．飛船只需向后噴出氣體，就可以和小衛(wèi)星對(duì)接

9. (鳳陽(yáng)榮達(dá)學(xué)校2009屆高三物理第三次月考測(cè)試卷)2008年9月25日，我國(guó)利用“神州七號(hào)”飛船將翟志剛、劉伯明、景海鵬三名宇航員送入太空。設(shè)宇航員測(cè)出自己繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，離地高度為H，地球半徑為R，則根據(jù)T、H、R和引力常量G，能計(jì)算出的物理量是　 (　 ABD　　 )

A．地球的質(zhì)量　　　　　　B．地球的平均密度

C．飛船所需的向心力　　　　D．飛船線速度的大小

7. (2009屆山東鄒城二中高三模擬)2008年9月25日21時(shí)10分，載著翟志剛、劉伯明、景海鵬三位宇航員的神舟七號(hào)飛船在中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，9月27日翟志剛成功實(shí)施了太空行走。已知神舟七號(hào)飛船在離地球表面高處的軌道上做周期為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球的半徑，萬(wàn)有引力常量為。在該軌道上，神舟七號(hào)航天飛船(.BCD　 )

A．運(yùn)行的線速度大小為

B．運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度

C．運(yùn)行時(shí)的向心加速度大小

D．地球表面的重力加速度大小為

8(2009屆深圳高三下學(xué)期模擬)我國(guó)未來(lái)將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站．如圖所示，關(guān)閉動(dòng)力的航天飛機(jī)在月球引力作用下經(jīng)橢圓軌道向月球靠近，并將與空間站在B處對(duì)接.已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，萬(wàn)有引力常量為G，下列說(shuō)法中正確的是(.AC)

A．圖中航天飛機(jī)在飛向B處的過(guò)程中，月球引力做正功

B．航天飛機(jī)在B處由橢圓軌道可直接進(jìn)入空間一站軌道

C．根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量

D．根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小

6.(2009屆江蘇海安縣高三月考)如圖所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)．已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同，相對(duì)于地心，下列說(shuō)法中正確的是( C　 )

A．物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度

B．衛(wèi)星C的運(yùn)行速度小于物體A的速度

C．可能出現(xiàn)：在每天的某一時(shí)刻衛(wèi)星B在A的正上方

D．衛(wèi)星B在P點(diǎn)運(yùn)行的加速度大于衛(wèi)星C的加速度