地面上的物体与卫星的区别
一、 地面上的物体与卫星的区别
1.(2008四川·18)如图,地球赤道上山丘e,近地资源卫星p和同步通信卫
星q均在赤道平面上绕地球做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别
为v1、v2、v3,向心加速度分别为a1、a2、a3,则
A.v1>v2>v3 B.v1a2>a3 D.a1
2.月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度为a,设月球表面的重力加速度为g1 ,在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g2 ,则:
A.g1=a B . g2=a
C. g1+g2=a D. g2-g1=a
二、 重力与万有引力关系模型
1.如图1所示,P、Q为质量均为m的两个质点,分别置于地球表面不同纬度上,如果把地球看成是一个均匀球体,P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动,则以下说法中正确的是:( )
A.P、Q做圆周运动的向心力大小相等
B.P、Q受地球重力相等
C.P、Q做圆周运动的角速度大小相等
D.P、Q做圆周运动的周期相等
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2.2014海南6.设地球自转周期为T,质量为M,引力常量为G,假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R。同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为
3.(2014新课标Ⅱ·18)假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常数为G,则地球的密度为:
4.赤道上的物体重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a,要使赤道上的物体“飘”起来,则地球的转速应为原来的多少倍
三:椭圆轨道问题
“神舟六号”飞行到第5圈时,在地面指挥控制中心的控制下,由近地点250km
圆形轨道1经椭圆轨道2转变到远地点350km的圆轨道3。设轨道2与1相切于Q点,
与轨道3相切于P点,如图3所示,则飞船分别在1、2、轨道上运行时( )
A.飞船在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.飞船在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C.飞船在轨道1上经过Q点时的加速度大于在轨道2上经过Q点的加速度
D.飞船在轨道2上经过P点时的加速度等于在轨道3上经过P点的加速度
宇宙中往往会有相距较近,质量可以相比的两颗星球,它们离其它星球都较远,因此其它星球对它们的万有引力可以忽略不计。在这种情况下,它们将各自围绕它们连线上的某一固定点O做同周期的匀速圆周运动。如图6所示,这种结构叫做双星.双星问题具有以下两个特点:
三、双星模型
⑴由于双星和该固定点O总保持三点共线,所以在相同时间内转过的角度必相等,即双星做匀速圆周运动的角速度必相等,因此周期也必然相同。
⑵由于每颗星的向心力都是由双星间相互作用的万有引力提供的,因此大小必然相等,由可得 ,可得,,即固定点O离质量大的星较近。
1.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为
(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期。
(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少? 。
2.(15
安徽)由三颗星体构成的系统,忽略其他星体对它们的作用,存在着一种运动形
式:三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心O在三角形所在平面内做相同角速度的圆周运动(图
示为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况),若A星体质量
为2m,B、C两星体的质量均为m,三角形的边长为a,求:
(1)A星体所受合力大小FA
(2)B星体所受合力大小FB
(3)C星体的轨道半径RC
(4)三星体做圆周运动的周期T
天体运动中的几何问题
1.(15课标II)由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行。已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为
A.西偏北方向,1.9×103m/s
B.东偏南方向,1.9×103m/s
C.西偏北方向,2.7×103m/s
D.东偏南方向,2.7×103m/s
2.(2010浙江·20)宇宙飞船以周期为T绕地地球作圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图所示。已知地球的半径为R,地球质量为M,引力常量为G,地球自转周期为T0。太阳光可看作平行光,宇航员在A点测出的张角为α,则 2πRA.飞船绕地球运动的线速度为 Tsin(α
)
B.一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T0
C.飞船每次“日全食”过程的时间为αT0/(2π
D.飞船周期为T=
3.一个卫星在赤道上空,卫星自西向东运动,春分时太阳直射地球,赤道某处的人,在日落后8小时从西边地平线上附件恰能看到该卫星,之后极快变暗,就看不到.已知:地球半径6400km,地球表面重力加速度g=10m/s2.估算:(1)卫星轨道离地面高度(2)卫星线速度大小
同步卫星和近地卫星
1.(2006·全国II·18)一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行。认为行星是密度均匀的球体,要确定该行 星的密度,只需要测量
A.飞船的轨道半径
B.飞船的运行速度
C.飞船的运行周期
D.行星的质量
2.A、B是两颗不同的行星,各有一颗在其表面附近运动的卫星。若这两颗卫星分别绕A、B做匀速圆周运动的周期相等,由此可以判定:
A.两颗卫星分别绕A、B做匀速圆周运动的轨道半径一定相等
B.两颗卫星分别绕A、B做匀速圆周运动的线速度一定相等
C.行星A、B的质量一定相等
D.行星A、B的平均密度一定相等
3.(2011北京·15)由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步轨道卫星,这些卫星的
A.质量可以不同
B.轨道半径可以不同
C.轨道平面可以不同
D.速率可以不同
4.(2014天津卷)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比
A.距地面的高度变大 B.向心加速度变大
C.线速度变大 D.角速度变大