下列有关天体运动的说法中正确的是()A.第一宇宙速度是发射卫星必须具备的最小发射速度,也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度B.地球同步卫星必须位于地球赤道的正上方

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 地球同步卫星/2022-10-06 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

下列有关天体运动的说法中正确的是(  )
A.第一宇宙速度是发射卫星必须具备的最小发射速度,也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度
B.地球同步卫星必须位于地球赤道的正上方,但高度可以是任意的
C.在宇宙飞船中绕地球做匀速圆周运动的宇航员处于完全失重状态,所以宇航员不受地球的吸引力,即重力为零
D.原来在同一轨道上沿着同一方向绕行的人造卫星一前一后,若要后一卫星追上前一卫星,只要将后者速率增大一些即可

◎ 答案

A、第一宇宙速度是卫星紧贴地球表面时运动的速度,
所以紧贴地球表面运动的卫星的运行速度等于其发射速度.
根据万有引力等于向心力
G
Mm
r2
=m
v2
r

可得卫星运行的线速度
v=

GM
r

故轨道半径越大,运行速度越小.
故第一宇宙速度是最大的运行速度.
由于卫星的轨道半径越大,卫星的机械能越大,故轨道半径越大,发射速度越大,故第一宇宙速度是最小的发射速度.
故A正确.
B、同步卫星所受万有引力完全提供向心力,且其运动周期等于地球的自转周期,
故有G
Mm
r2
=m
4π2
T2
r

故r=
3
GMT2
4π2


同步卫星的周期固定,所以轨道半径固定.
故B错误.
C、在宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时,宇航员所受万有引力完全提供向心力,故宇航员对宇宙飞船的地板的压力为0,故宇航员处于完全失重状态,
但失重不是不受重力而是重力提供了向心加速度.
故C错误.
D、根据A的分析可知后面的卫星要想追上前面的卫星,不能加速,因为加速后所需向心力增大,卫星做离心运动.
根据B的分析可知后面的卫星加速后周期变的更大,线速度更小,和目标卫星之间的距离变的更大,更难以追上,
所以要想追上前面的卫星后面的卫星应该减速后变速到低轨道上,加速度变大,追上后前星后后星再加速才能实现追上(对接).
故D错误.
故选A.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“下列有关天体运动的说法中正确的是()A.第一宇宙速度是发射卫星必须具备的最小发射速度,也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度B.地球同步卫星必须位于地球赤道的正上方…”主要考查了你对  【人造地球卫星】,【地球同步卫星】,【宇宙速度】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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