某同学设想驾驶一辆“陆地-太空”两用汽车,沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大.当汽车速度增加到某一值时,它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航

某同学设想驾驶一辆“陆地-太空”两用汽车,沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大.当汽车速度增加到某一值时,它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航

题型:淮安模拟难度:来源:
某同学设想驾驶一辆“陆地-太空”两用汽车,沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大.当汽车速度增加到某一值时,它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”.不计空气阻力,已知地球的半径R=6400km.下列说法正确的是(  )
A.汽车在地面上速度增加时,它对地面的压力增大
B.当汽车速度增加到7.9km/s时,将离开地面绕地球做圆周运动
C.此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h
D.在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力
答案
A、汽车沿地球赤道行驶时,由重力和支持力的合力提供向心力.设汽车的质量为m,支持力为F,速度为v,地球半径为R,
则由牛顿第二定律得  mg-F=m
v2
R

F=mg-m
v2
R

当汽车速度v增大时,支持力F减小,则汽车对对地面的压力减小.故A错误.
B、7.9km/s是第一宇宙速度,当汽车速度v=7.9km/s时,汽车将离开地面绕地球做圆周运动,成为近地卫星.故B正确
C、“航天汽车”环绕地球做圆周运动时半径越小,周期越小,则环绕地球附近做匀速圆周运动时,周期最小.
最小周期T=
2πR
v
,v=7.9km/s,R=6400km,代入解得T=5087s=1.4h,“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1.4h.故C错误.
D、在此“航天汽车”上物体处于完全失重状态,不能用弹簧测力计测量物体的重力.故D错误.
故选B
举一反三
GPS是由美国国防部研制部署和控制的军民两用全球卫星导航定位系统,该系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成,它们分布在6个等间距的轨道平面上,轨道高度为2.01836万公里,周期为12小时.欧盟的“伽利略”全球卫星导航定位系统由30颗卫组成,均匀分布在高度为2.3万公里的3个轨道平面上.则“伽利略”系统的卫星与GPS系统的工作卫星相比 (  )
A.周期大于12小时B.周期小于12小时
C.环绕速度较小D.向心加速度较小
题型:不详难度:| 查看答案
近地侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道(轨道平面垂直于赤道平面)上运行,连续两次经过日照条件下的赤道上空时,恰能正对赤道上经度差为30°的两个军事目标进行拍摄.求(1)卫星的运行周期(2)卫星离地面的高度(3)卫星的线速度.设地球半径为R,地面处的重力加速度为g,地球自转的周期为T.
题型:江苏模拟难度:| 查看答案
欧盟和我国合作的“伽利略”全球定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道面上的30颗轨道卫星组成,每个轨道平面上等间距部署10颗卫星,从而实现高精度的导航定位.现假设“伽利略”系统中每颗卫星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置分布如图所示.其中卫星1和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置.若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下判断中正确的是(  )
A.这10颗卫星的加速度大小相等,均为
R2g
r2
B.卫星1向后喷气就一定能追上卫星2
C.卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为
2πr
5R


r
g
D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功为零
魔方格
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某物体在地面上时受到的重力大小为G0,将它放到卫星中,在卫星以大小为a=
g
2
的加速度随火箭向上做匀加速升空的过程中,当支持该物体的支持物对其弹力大小为N时,卫星所在处的重力加速度g′的大小为______,卫星距地球表面的高度为______已知地球半径为R,地面重力加速度为g.
题型:不详难度:| 查看答案
2005年10月12日9时,“神舟六号”飞船发射升空,飞船按预定轨道在太空飞行四天零十九小时32分(用t表示),环绕地球77圈(用n表示).“神舟六号”运行过程中由于受大气阻力和地球引力的影响,飞船飞行轨道会逐渐下降.为确保正常运行,“神舟六号”飞船飞行到第30圈时,对飞船进行了一次精确的“轨道维持”(通过发动机向后喷气,利用反冲校准轨道).设总质量为m的“神舟六号”飞船的预定圆形轨道高度为h,当其实际运行高度比预定轨道高度低了△h时,控制中心开始启动轨道维持程序,开动小动量发动机,经时间△t后,飞船恰好重新进入预定轨道平稳飞行.地球半径为R,地球表面重力加速度为g.
(1)求“神舟六号”轨道离地面高度h的表达式(用题中所给的数据表示);
(2)已知质量为m的物体在地球附近的万有引力势能Ep=-
R2mg
r
(以无穷远处引力势能为零,r表示物体到地心的距离),忽略在轨道维持过程中空气阻力对飞船的影响,求在轨道维持过程中,小动量发动机的平均功率P的表达式(轨道离地面高度为h不用代入(1)问中求得的结果).魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
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