2009年,欧洲航天局发射了两颗太空望远镜--天文卫星,它们飞往距离地球约160万公里的地点(图中L2).L2点处在太阳与地球连线的外侧,在太阳和地球的引力共同

2009年,欧洲航天局发射了两颗太空望远镜--天文卫星,它们飞往距离地球约160万公里的地点(图中L2).L2点处在太阳与地球连线的外侧,在太阳和地球的引力共同

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2009年,欧洲航天局发射了两颗太空望远镜--天文卫星,它们飞往距离地球约160万公里的地点(图中L2).L2点处在太阳与地球连线的外侧,在太阳和地球的引力共同作用下,卫星在该点能与地球一起绕太阳运动(视为圆周运动),且时刻保持背对太阳和地球的姿势,从而不受太阳的干扰进行天文观测.不考虑其它星球影响,下列关于工作在L2点的天文卫星的说法中正确的是(  )
A.它离地球的距离比地球同步卫星离地球的距离小
B.它绕太阳运行的角速度比地球运行的角速度大
C.它绕太阳运行的向心加速度比地球的向心加速度大
D.它绕太阳运行的线速度与地球运行的线速度大小相等
魔方格
答案
A、地球同步卫星同地球的运动方向和角速度ω相同,周期为T=23小时56分4秒,利用公式计算或者结合之前所学得同步卫星公转半径约为42238km,距地表的距离约为35860km,其小于此天文卫星距离地球的距离,故A错误;
    B、天文卫星和地球在绕日公转时,地球、卫星、太阳三者相对位置不变,说明天文卫星和地球绕日公转的角速度相等,故B错误;
    C、根据圆周运动公式得向心加速度  a=ω2r  则绕同一天体运动且角速度相同的不同卫星,其轨道半径与向心加速度成正比,结合示意图可知,天文卫星绕日轨道半径大于地球绕日轨道半径,故天文卫星绕日向心加速度比地球的向心加速度大,故C正确;
    D、根据圆周运动公式得线速度v=ωr;则绕同一天体运动且角速度相同的不同卫星,其轨道半径与线速度成正比,结合示意图可知,天文卫星绕日轨道半径大于地球绕日轨道半径,故天文卫星绕日线速度比地球的线速度大,故D错误;
故选C.
举一反三
人造地球卫星绕地球旋转时,既具有动能又具有引力势能(引力势能实际上是卫星与地球共有的,简略地说此势能是人造卫星所具有的).设地球的质量为M,以卫星离地还需无限远处时的引力势能为零,则质量为m的人造卫星在距离地心为r处时的引力势能为Ep=-
GMm
r
(G为万有引力常量).
(1)试证明:在大气层外任一轨道上绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所具有的机械能的绝对值恰好等于其动能.
(2)当物体在地球表面的速度等于或大于某一速度时,物体就可以挣脱地球引力的束缚,成为绕太阳运动的人造卫星,这个速度叫做第二宇宙速度.用R表示地球的半径,M表示地球的质量,G表示万有引力常量.试写出第二宇宙速度的表达式.
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某宇宙飞船中的宇航员的质量是60kg,起飞阶段向上的加速度是30m/s2,宇航员对坐椅向下的压力为______N;重返大气层阶段飞船以5m/s2的加速度向下做减速运动,字航员对坐椅向下的压力为______N.(g=10m/s2
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如图所示,某行星围绕太阳C沿椭圆轨道运行.它的近日点A离太阳的距离为a,行星经过近日点时的速率为va,行星的远日点B离太阳的距离为b,求它经过远日点时速度的大小是(  )
A.vb=
b
a
va
B.vb=


a
b
va
C.vb=
a
b
va
D.vb=


b
a
va
魔方格
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科学家在地球轨道外侧发现了一颗绕太阳运行的小行星,经过观测该小行星每隔t时间与地球相遇一次(即距离最近),已知地球绕太阳公转半径是R,周期是T,设地球和小行星都是圆轨道,且在同一平面同向转动,求小行星与地球的最近距离.
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一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行,要测定该行星的平均密度,仅仅需要(  )
A.测定飞船的运行周期B.测定飞船的环绕半径
C.测定行星的体积D.测定飞船的运行速度
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