卫星宇宙速度测试卫星doc

1、卫星宇宙速度一.选择题1人造卫星在太空绕地球运行中，若天线偶然折断，天线将（）A 继续和卫星一起沿轨道运行B做平抛运动，落向地球C由于惯性，沿轨道切线方向做匀速直线运动，远离地球D做自由落体运动，落向地球2人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为v，周期为T，若要使它周期变为2T，可能的方法是（）A R 不变，使线速度变为v/2B v 不变，使轨道半径变为2RC轨道半径变为34RD无法实现3一颗人造地球卫星以初速度v 发射后，可绕地球做匀速圆周运动，若使发射速度为2v，则该卫星可能（）A 绕地球做匀速圆周运动，周期变大B绕地球运动，轨道变为椭圆C不绕地球运动，成为太阳系的人造行星

2、D挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙4当人造卫星进入轨道作匀速圆周运动后，下列叙述正确的是()A 在任何轨道上运动时，地球球心都在卫星的轨道平面内B 卫星运动速度一定不超过7.9km/sD 卫星运行时的向心加速度等于卫星轨道所在处的重力加速度5如图所示，卫星A，B，C 在相隔不远的不同轨道上，以地球为中心做匀速圆周运动，且运动方向相同。若在某时刻恰好在同一直线上，则当卫星B 经过一个周期时，下列关于三个卫星的位置说法中正确的是（）A 三个卫星的位置仍在一条直线上B卫星 A 位置超前于 B，卫星 C 位置滞后于 BC卫星 A 位置滞后于 B，卫星 C 位置超前于 BD由于缺少条件，无法比较

3、它们的位置6、 2006 年 9 月 3 日欧洲航天局的第一枚月球探测器“智能1 号”成功撞上月球。已知“智能 1 号”月球探测器环绕月球沿椭圆轨道运动，用 m表示它的质量， h 表示它近月点的高度，表示它在近月点的角速度，a 表示它在近月点的加速度，R表示月球的半径， g 表示月球表面处的重力加速度。忽略其他星球对“智能1 号”的影响。则“智能 1 号”在近月点所受月球对它的万有引力的大小等于()A maB mR2 gCm(Rh) 2D以上结果都不对(R h) 27、（南京市2008 届第二次调研） 均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信”。

4、一直地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，地球自转周期为T，下面列出的是关于散客卫星中任意两颗卫星间距离s 的表达式，其中正确的是（）A 3RB2 3RC 334 2D 33 gR2T 2gR 2T 24 28、（盐城市 2008 年第二次调研） 关于人造地球卫星和宇宙飞船，下列说法中错误的是 ( )A若已知人造地球卫星的轨道半径和它的周期，利用引力常量，就可以算出地球质量B两颗人造地球卫星，若它们的速率相等，它们的轨道半径和绕行周期一定相同C在同一轨道上同方向运行的两颗卫星，若将前面卫星速率减小，后一卫星就可能和前面卫星发生碰撞D在绕地球飞行的宇宙飞船中，若宇航员从舱内慢慢走出并离开飞

5、船，飞船的速率不会发生改变9、（南通、扬州、泰州三市2008 届第二次调研）我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站 如图所示， 关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在 B 处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，下列说法中正确的是()D 根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小10、（ 2008 年苏、锡、常、镇四市调查二）如图所示，A 为静止于地球赤道上的物体， B 为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C 为绕地球做圆周运动的卫星， P 为 B、C 两卫星轨道的交点已知A、B、C 绕地心运动的周期相B同相对于地心，下列说法中不正确 的是 ()

6、A 物体 A 和卫星 C 具有相同大小的加速度APB 卫星 C 的运行速度大于物体 A 的速度C可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方CD 卫星 B 在 P 点的运行加速度大小与卫星C 的运行加速度大小相等11、（无锡地区 2008 届期中检测） 气象卫星是用来拍摄云层照片，观测气象资料和测量气象数据的。我国先后自行成功研制和发射了“风云号”和“风云号”两颗气象卫星，“风云号”卫星轨道与赤道平面垂直并且通过两极，称为“极地圆轨道”，每 12h 巡视地球一周。“风云号”气象卫星轨道平面在赤道平面内，称为“地球同步轨道”，每 24h 巡视地球一周，则“风云号”卫星比“风云号”卫星（）A 发射

7、速度小B线速度大C覆盖地面区域大D向心加速度小12、（莱芜市 2008 届高三期末考试） 我国第一颗绕月球探测卫星“嫦娥一号 ”于 2007年 10月 24 日 18 时 05 分在西昌卫星发射中心由“长征三号甲 ”运载火箭发射升空，经多次变轨于11 月 7 日 8 时 35 分进入距离月球表面 200 公里，周期为127 分钟的月圆轨道。已知月球的半径、万有引力常量，则可求出()A 月球质量B月球的密度C探测卫星的质量D月球表面的重力加速度13、（枣庄市 2008 年模拟考试） 2007 年我国发射了环月无人宇宙飞船“嫦娥一号”。已知月球半径为 R，当“嫦娥一号”到达距月球表面高度为 R 处

8、时，地面控制中心将其速度调整为 u“嫦娥一号”恰能绕月球匀速飞行；当其下降到月球表面附近匀速绕行时，地面控制中心应将飞船速度调整为（ ）A uB 2 uC2uD 2u2214、（济南市2008 年 5 月质检） 地球同步卫星离地心的距离为r，运动速度为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2；第一宇宙速度为v2，地球半径为 R，则下列关系正确的是（）A a1rB a1R2Cv1rDv1ra2Ra2r 2v2Rv2R15、（山东省滨州市2008 年第二次质检） 2006 年 2 月 10日，如图所示的图形最终被确定为中国月球探测工程形象际志，它以中国书法的笔触，抽象地色勾

9、勒出一轮明月，一双脚印踏在其上， 象征着月球探测的终极梦想， 一位敢于思考的同学，为探月宇航员设计了测量一颗卫星绕某星球表面做圆周运动的最小周期的方法:在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，忽略其他力的影响，物体上升的最大高度为h，已知该星球的直径为d，如果在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星，其做圆周运动的最小周期为（）A dhB 2dhv0v0CdD2dhv0hv0二计算题16两颗卫星在同一轨道平面绕地球作匀速圆周运动，地球半径为R， a 卫星离地面的高度为 R， b 卫星离地面高度为 3R，则： a、 b 两卫星周期之比 Ta： Tb 是多少？若某时刻两卫星正

10、好同时通过地面同一点的正上方， 则 a 至少经过多少周期才使两卫星相距最远17、土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动，其中有两个岩石颗粒 A 和 B 与土星中心的距离分别为rA 8.0 104 km 和 rB 1.2 105 km ，忽略所有岩石颗粒间的相互作用。 （结果可用根式表示）（ 1）求岩石颗粒 A 和 B 的线速度之比。（ 2）求岩石颗粒 A 和 B 的周期之比。（ 3）土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出它在距土星中心 3.2 105 km处受到土星的引力为 0.38N 。已知地球的半径为6.4 103 km ，请估算土星质量是地球质量的多少倍

11、？18（ 9 分）根据天文观测，月球半径为R=1738km ，月球表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的 1/6，月球表面在阳光照射下的温度可达 127，此时水蒸气分子的平均速度达到 v0=2000m/s。试分析月球表面没有水的原因。 （取地球表面的重力加速度 g=9.8m/s2 ）（要求至少用两种方法说明）19、 2008 年全国II 卷， 25 我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M 和m，地球和月球的半径分别为R 和 R1，月球绕地球的轨道半径和卫

12、星绕月球的轨道半径分别为 r 和 r1，月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面， 求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间（用M、 m、 R、 R1、 r 、 r 1 和 T 表示，忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响）。参考答案 :题123456789101112131415号答 accdabdbabdcabcaabcabd cab案16. 1： 22 0.77T a17. 解：（ 1）设土星质量为M 0 ，颗粒质量为m ，颗粒距土星中心距离为r，线速度为v，根据牛顿第二定律和万有引力定律得：GM 0 mmv 2r 2r解得：

13、vGM 0，对于 A 、B 两颗粒分别有：v AGM 0和 v BGM 0，rrArBv A6得：v B2（ 2）设颗粒绕土星做圆周运动的周期为T，则：2 rT v对于 A 、 B 两颗粒分别有： TA2rA和 TB2 r Bv AvBTA2 6得：。TB9（ 3）设地球质量为M ，地球半径为 r0，地球上物体的重力可视为万有引力，探测器上物体质量为 m0，在地球表面重力为G0，距土星中心 r3.2 105 km 处的引力为 G0，根0据万有引力定律：Gm 0MG0r02Gm 0 M 0G02r0由得：M 095（倍）。M答案：（ 1）6（2） 26 （3） 952918解：方法一：假定月球表

14、面有水，则这些水在127时达到的平均速度v0=2000m/s 必须小于月球表面的第一宇宙速度，否则这些水将不会降落回月球表面，导致月球表面无水。取质量为m 的某水分子，因为2222， g=g/6，所GMm /R =mv1/R， mg月=GMm/R月以代入数据解得v1=1700m/s， v1 v0，即这些水分子会象卫星一样绕月球转动而不落到月球表面，使月球表面无水。方法二：设 v0=2000m/s 为月球的第一宇宙速度，计算水分子绕月球的运行半径R1，如果 R1R，则月球表面无水。 取质量为222m 的某水分子， 因为 GMm /R1 =mv0 /R1，mg 月 =GMm /R12，g 月 =g

15、/6，所以 R1=v02/g 月=2.449 ×106m，R1 R，即以 2000m/s的速度运行的水分子不在月球表面，也即月球表面无水。方法三： 假定月球表面有水， 则这些水所受到的月球的引力必须足以提供水蒸气分子在月球表面所受到的向心力，即应满足：mg 月 GMm /R2，当 v=v0=2000m/s 时，g 月 v02/R=2.30m/s2 ，而现在月球表面的重力加速度仅为g/6=1.63m/s2，所以水分子在月球表面所受的重力不足以提供2000m/s 所对应的向心力， 也即月球表面无水。方法四： 假定有水， 则这些水所受到的月球的引力必须足以提供水蒸气分子在月球表面所受到的向心力，即应满足：mg 月 GMm /R2，即应有 g 月 R v2 而实际上： g6222622v02gR即以 2000m/s 的速度运月R=2.84×10 m /s ， v0 =4×10 m /s ，所以月行的水分子不能存在于月球表面，也即月球表面无水。19. 解析：如图， O 和 O/ 分别表示地球和月球的中心。在卫星轨道平面上，A 是地月连心线 OO/ 与地月球面的公切线 ACD 的交点， D、C 和 B 分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星圆轨道的交点。根据对称性，过A 点在另一侧作地月球面的公切线，交卫星轨道于 E 点。卫星在运动时发出的信号被遮