新型“长征”运载火箭,将飞船向上送至近地轨道1,飞船与火箭分离后在轨道1上运行,在Q点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速,关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运

新型“长征”运载火箭,将飞船向上送至近地轨道1,飞船与火箭分离后在轨道1上运行,在Q点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速,关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运

题型:不详难度:来源:
新型“长征”运载火箭,将飞船向上送至近地轨道1,飞船与火箭分离后在轨道1上运行,在Q点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速,关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行,到达P点开启发动机再次使飞船加速,使飞船速率符合圆轨道3的要求,进入轨道3后绕地球作圆周运动,利用同样的方法使飞船离地球越来越远,下列说法正确的是(  )
A.飞船在轨道1上的速率大于在轨道3上的速率
B.飞船在轨道2上从Q点到P点过程中,速率逐渐变大
C.飞船在轨道1上经过Q点的速率大于飞船在轨道2上经过Q点的速率
D.飞船在轨道1上经过Q点的加速度等于飞船在轨道2上经过Q点的加速度
魔方格
答案
A、研究卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,
GMm 
r
=m
v2
r
得出:v=


GM
r
,表达式里M为中心体星球的质量,r为运动的轨道半径.
又因为r1<r3,所以v1>v3.故A正确.
B、因为飞船在轨道上飞行只受引力,根据机械能守恒条件知道,飞船在椭圆轨道上飞行时机械能守恒,由于远地点的势能大于近地点势能,所以远地点的动能就小于近地点的动能.所以P点速率小于Q点速率.即飞船在轨道2上从Q点到P点过程中,速率逐渐减小.故B错误.
C、飞船在圆形轨道1运动,到达轨道的Q点时点火变轨进入椭圆轨道2是做逐渐远离地心的运动,要实现这个运动必须万有引力小于飞船所需向心力,所以应给飞船加速,增加所需的向心力.所以飞船在轨道1上经过Q点的速率小于飞船在轨道2上经过Q点的速率,故C错误.
D、根据万有引力提供向心力,即
GMm 
r
=ma,
a=
GM 
r
,飞船在轨道1上经过Q点和飞船在轨道2上经过Q点的轨道半径相等,所以加速度也相等.故D正确.
故选AD.
举一反三
“空间站”是科学家进行天文探测和科学试验的特殊而又重要的场所.假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行,其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一,且运行方向与地球自转方向一致.下列说法正确的有(  )
A.“空间站”运行的加速度大于同步卫星运行的加速度
B.“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的


10
C.站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动
D.在“空间站”工作的宇航员因不受重力而在舱中悬浮或静止
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如图所示,“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器于北京时间2011年11月3日凌晨实现刚性连接,形成组合体,使中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功.若已知地球的自转周期T、地球半径R、地球表面的重力加速度g、组合体运行的轨道距地面高度为h,下列表达式正确的是(  )
A.组合体所在轨道处的重力加速度g′=
Rg
R+h
B.组合体围绕地球作圆周运动的角速度大小ω=


g
R+h
C.组合体的线速度大小v=
2π(R+h)
T
D.组合体所得运行周期T′=


4π2(R+h)3
gR2
魔方格
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我国研制的北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,计划到2020年完全建成.系统由5颗地球同步轨道和30颗地球非同步轨道卫星组网而成.2012年12月27日,北斗导航系统正式投入运营.这些卫星的运动均可看作匀速圆周运动,以下说法正确的是(  )
A.北斗导航系统中地球同步轨道的卫星可以定位在济南正上方
B.北斗导航系统中卫星的运行速度可以大于7.9km/s
C.地球同步轨道卫星的周期和月亮绕地球的周期相同
D.北斗导航系统中离地球越近的卫星线速度越大
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地球的质量为M,半径为R,自转角速度为ω,万有引力常量为G,地球表面的重力加速度为g,同步卫星距地面的距离为h,则同步卫星的线速度大小为(  )
A.ω(R+h)B.


GM
R+h
C.R


g
R+h
D.


gR
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据报道.我国数据中继卫星“天链一号01 星”于2008 年4 月25 日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4 次变轨控制后,于5 月l 日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道.则关于成功定点后的“天链一号01 星”,下列说法中正确的是(  )
A.运行速度大于7.9km/s
B.卫星相对地面静止
C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小
D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
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