为观测太阳上最剧烈的爆发现象:耀斑和日冕物质抛射.中法于2011年合作发射了“太阳爆发探测小卫星”.发射过程是:卫星首先在距离地面50km的近地轨道Ⅰ做匀速圆周

为观测太阳上最剧烈的爆发现象:耀斑和日冕物质抛射.中法于2011年合作发射了“太阳爆发探测小卫星”.发射过程是:卫星首先在距离地面50km的近地轨道Ⅰ做匀速圆周

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为观测太阳上最剧烈的爆发现象:耀斑和日冕物质抛射.中法于2011年合作发射了“太阳爆发探测小卫星”.发射过程是:卫星首先在距离地面50km的近地轨道Ⅰ做匀速圆周运动,然后变轨为近地点距地面50km、远地点距地面1500km的椭圆轨道Ⅱ,最后由轨道Ⅱ进入半径为7900km的圆轨道Ⅲ上.下列说法正确的是(  )
A.卫星在轨道Ⅰ上运行的速率大于在轨道Ⅲ的速度
B.卫星在轨道Ⅱ,从近地点向远地点运动的过程中,地球引力做正功
C.卫星在轨道Ⅲ运行的加速度大于轨道Ⅰ的加速度
D.利用以上数据可以求出卫星在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ运动的周期之比

答案
A、根据万有引力提供向心力G
Mm
r2
=m
v2
r
,得v=


GM
r
,可知轨道半径越小,速度越大,所以卫星在轨道Ⅰ上运行的速率大于在轨道Ⅲ的速度,故A正确.
B、卫星在轨道Ⅱ,从近地点向远地点运动的过程中,卫星离地球越来越远,故地球引力做负功,势能增大,动能减小,速度减小,故B错误.
C、根据万有引力提供向心力G
Mm
r2
=ma
,得a=
GM
r2
,可知轨道半径越小,加速度越大,所以卫星在轨道Ⅰ上加速度大于在轨道Ⅲ的加速度,故C错误.
D、根据万有引力提供向心力G
Mm
r2
=m
4π2
T2
r
,得T=2π


r3
GM
,所以
T1
T2
=


(
r1
r2
)3
,已知近地轨道Ⅰ的半径为50km和圆轨道Ⅲ的轨道半径为7900km,故可以求出卫星在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ运动的周期之比,故D正确.
故选:AD.
举一反三
2010年10月1日下午,中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空,准确入轨,10月9日“嫦娥二号”卫星成功实施第三次近月制动后,进入距离月球表面100公里的环月圆轨道,是嫦娥二号卫星工作期间一个主要使用的工作轨道.已知月球的质量为地球质量的
1
81
,月球半径为地球半径的
3
11
,地球上的第一宇宙速度为7.9km/s,地表的重力加速度为9.8m/s2,地球半径为6.4×106m,则该卫星在100公里环月轨道上运动的速度和加速度最接近的是(  )
A.0.16km/s,0.44m/s2B.0.36km/s,1.6m/s2
C.1.6km/s,1.6m/s2D.1.6km/s,0.44m/s2
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我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350km,“神州八号”的运行轨道高度为343km.它们的运行轨道均视为圆周,则(  )
A.“天宫一号”比“神州八号”速度大
B.“天宫一号”比“神州八号”周期大
C.“天宫一号”比“神州八号”角速度大
D.“天宫一号”比“神州八号”加速度大
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航天飞机是能往返于地球与太空间的载人飞行器,利用航天飞机既可将人造卫星送入预定轨道,也可以到太空去维修出现故障的地球卫星.
(1)航天飞机对圆形轨道上的卫星进行维修时,两者的速度必须基本相同.待维修的卫星所在的圆形轨道离地面的高度是h,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,试求维修卫星时航天飞机的速度;
(2)航天飞机无动力滑翔着陆,当速度达到某值时从尾部弹出减速伞,以使航天飞机迅速减速.若航天飞机质量为m,弹出减速伞后在水平跑道上滑行的距离为s,受到的平均阻力为f,求刚从尾部弹出减速伞时航天飞机的速度.
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设地球的半径为R0,质量为m的卫星在距地面2R0高处做匀速圆周运动,地面的重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )
A.卫星的线速度为


gR0
2
B.卫星的角速度为


g
8R0
C.卫星的加速度为
g
2
D.卫星的周期为2π


2
7R0
g
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绕地球做匀速圆周运动的卫星,轨道半径越大,周期______,轨道半径越大,向心加速度______(填“越大”或“越小”).
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