2012年4月30日4时50分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭首次采用“一箭双星”的方式，成功发射两颗北斗导航卫星，卫星顺利进入预定转移轨道。北

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2012年4月30日4时50分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭首次采用“一箭双星”的方式，成功发射两颗北斗导航卫星，卫星顺利进入预定转移轨道。北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（CNSS），其空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，如图甲所示。
为简便起见，认为其中一颗卫星轨道平面与地球赤道平面重合，绕地心做匀速圆周运动（如图乙所示），与地心的距离为地球半径R₀的2倍，卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能，太阳能收集板的面积为S，在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为P。已知地球表面重力加速度为g，近似认为太阳光是平行光，试估算：
（1）卫星做匀速圆周运动的周期；
（2）卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间及太阳能收集板最多可以转化多少电能？

答案

（1）

（2）

解析

（1）地球卫星做匀速圆周运动，
根据牛顿第二定律：

（2分）

（2分）
故卫星做匀速圆周运动的周期为：

（2分）
（2）如图，当卫星在阴影区时不能接受阳光，据几何关系：∠AOB = ∠COD =

（2分）
故卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间为：t =

（3分）
最多转化的电能：

（3分）

举一反三

“黑洞”是爱因斯坦的广义相对论中预言的一种特殊天体，它的密度极大，对周围的物质（包括光子）有极强的吸引力，根据爱因斯坦理论，光子是有质量的，光子到达黑洞表面时也将被吸入，最多恰能绕黑洞表面做圆周运动，天文学家通过天文观测认为：在“猎户座”可能存在着一个“黑洞”，距“黑洞”中心

km处有一颗恒星以200km／s的速度绕其旋转。根据以上信息，试估算这一“黑洞”的半径R=_____m。（已知c=3×10⁵km／s保留一位有效数字）

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今年2月6日，国防科技工业局发布了“嫦娥二号”月球探测器获得的7米分辨率全月球影像图，目前国际上尚无其他国家获得和发布过优于7m分辨率、100％覆盖全月球表面的全月球影像图。设地球、月球的质量分别为m₁、m₂，半径分别为R₁、R₂，某人造地球卫星的第一宇宙速度为v，其环绕周期为T，则环绕月球表面飞行的探测器的速度和周期应该为（）

A．v，T	B．v，T
C．v，T	D．v，T

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天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运动周期．由此可推算出

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我国自行研制的“风云一号”、“风云二号”气象卫星运行的轨道是不同的。“一号”是极地圆形轨道卫星。其轨道平面与赤道平面垂直，周期是12h；“二号”是地球同步卫星。两颗卫星相比__________号离地面较高；__________号观察范围较大；__________号运行速度较大。若某天上午8点“风云一号”正好通过某城市的上空，那么下一次它通过该城市上空的时刻将是__________。

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下列说法正确的是

A．万有引力定律是卡文迪许发现的

B．万有引力定律适用于只适用于体积比较小的物体之间

C．万有引力定律只适用于天体之间

D．海王星和冥王星都是根据万有引力定律发现的

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