（2010·浙江卷）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

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（2010·浙江卷）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，地球处置周期为T。太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出的张角为

，则（）

A．飞船绕地球运动的线速度为

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

D．飞船周期为T=

答案

：AD

解析

A、飞船绕地球匀速圆周运动∵线速度为v=

，又由几何关系知sin(α/2)=

?r=

∴v=

故A正确；
B、地球自转一圈时间为To，飞船绕地球一圈时间为T，飞船绕一圈会有一次日全食，所以每过时间T就有一次日全食，得一天内飞船经历“日全食”的次数为

,故B不正确；
C、由几何关系，飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过α角,所需的时间为t=

,故C不正确；
D、万有引力提供向心力则∵G

=m(

)²r?T=2π

=2πr

∵T=

故D正确；
该题要求能够熟练掌握匀速圆周运动中线速度、角速度及半径的关系，同时理解万有引力定律，并利用几何关系得出转动的角度．题目难度适中．

举一反三

在圆轨道上做匀速圆周运动的国际空间站里，一宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，如图所示．下列说法正确的是(　　)

A．宇航员相对于地球的速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间

B．若宇航员相对于太空舱无初速释放小球，小球将落到“地面”上

C．宇航员将不受地球的引力作用

D．宇航员对“地面”的压力等于零

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万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律.以下说法正确的是

A．物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的

B．人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大

C．人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供

D．宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用

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已知地球半径R，地球质量M，引力常量为G
（1）若有一颗近地卫星围绕地球作匀速圆周运动，求其速度v的大小。
（2）若地球自转周期为T，发射一颗地球同步卫星，使它在赤道上空运转，求其离地的高度H为多少？

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2011年12月5日，美国国家航空航天局（简称NASA）发布声明，证实通过开普勒太空望远镜发现了“第二地球”—一颗名为开普勒22b的行星。该行星的半径约是地球的2．4倍，“开普勒22b”绕恒星“开普勒22”运动的周期为290天，轨道半径为R₁，地球绕太阳运动的轨道半径为R₂，测得R₁：R₂=0．85。球的体积公式

，由上述信息可知（）
A．若开普勒22b的行星与地球密度相同，可知两行星表面的重力加速度之比2．4：1
B．若开普勒22b的行星与地球密度相同，可知两行星表面的重力加速度之比1：2．4
C．恒星“开普勒22”与太阳的质量之比约为1：1
D．恒星“开普勒22”与太阳的质量之比约为1：10

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2011年7月11日23时41分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将“天链一号02星”送入太空。“天链一号02星”是我国第二颗地球同步轨道数据中继卫星，它将与2008年发射的“天链一号01星”组网运行，为我国神舟飞船以及未来空间实验室、空间站建设提供数据中继和测控服务，并将应用于我国将于2011年下半年实施的首次空间交会对接任务。若用m表示“天链一号02星”的质量，h 表示它离地面的高度，R₀表示地球的半径，g_o表示地球表面处的重力加速度，T表示地球自转周期，万有引力常量为G。求：
（1）“天链一号02星”受到地球对它的万有引力的大小（用含有m、g_o、R₀、h的字母表示）；
（2）地球赤道表面的物体随地球自转的线速度与“天链一号02星”环绕速度的比值；
（3）利用上述数据计算出地球的质量M（用含有G、T、R₀、h的字母表示）？

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