人造卫星运行规律分析
[方法点拨] (1)由v=得出的速度是卫星在圆形轨道上运行时的速度,而发射航天器的发射速度要符合三个宇宙速度.(2)做圆周运动的卫星的向心力由地球对它的万有引力提供,并指向它们轨道的圆心——地心.(3)在赤道上随地球自转的物体不是卫星,它随地球自转所需向心力由万有引力和地面支持力的合力提供.
1.如图1所示,质量分别为m和2m的甲、乙两颗卫星以相等的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,不考虑其他天体的影响,则两颗卫星( )
图1
A.所受的万有引力大小之比为1∶2
B.运动的向心加速度大小之比为1∶2
C.动能之比为1∶2
D.运动的角速度大小之比为1∶2
2.(2018·广东省广州市统考)如图2所示,已知现在地球的一颗同步通信卫星信号最多覆盖地球赤道上的经度范围为2α.假设地球的自转周期变大,周期变大后的一颗地球同步通信卫星信号最多覆盖的赤道经度范围为2β,则前后两次同步卫星的运行周期之比为( )
图2
A. B.
C. D.
3.如图3所示,2017年9月25日至9月28日期间,微信启动新界面,其画面视角从人类起源的非洲(左)变成华夏大地中国(右).新照片由我国新一代静止轨道卫星“风云四号”拍摄,见证着科学家15年的辛苦和努力.下列说法正确的是( )
图3
A.“风云四号”可能经过无锡正上空
B.“风云四号”的向心加速度大于月球的向心加速度
C.与“风云四号”同轨道的卫星运动的动能都相等
D.“风云四号”的运行速度大于7.9km/s
4.火星探测项目是我国继载人航天工程、嫦娥工程之后又一个重大空间探索项目,2020年左右我国将进行第一次火星探测.已知地球公转周期为T,到太阳的距离为R1,运行速率为v1,火星到太阳的距离为R2,运行速率为v2,太阳质量为M,引力常量为G.一个质量为m的探测器被发射到一围绕太阳的椭圆轨道上,以地球轨道上的A点为近日点,以火星轨道上的B点为远日点,如图4所示.不计火星、地球对探测器的影响,则( )
图4
A.探测器在A点的加速度大于
B.探测器在B点的速度大小为
C.探测器沿椭圆轨道从A到B的飞行时间为
D.探测器在B点的动能为mv22
5.(2018·福建省福州市质检)在牛顿力学体系中,当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时具有的势能,称为引力势能,其大小为Ep=-(规定两物体相距无穷远处时势能为零).假设“天宫二号”空间实验室(质量为m)在距地面高度为h的轨道绕地球做匀速圆周运动,已知地球的质量为M,地球的半径为R,引力常量为G.则“天宫二号”的机械能大小为( )
A.- B.-
C. D.