1、1第4节 人造卫星 宇宙速度1 人造卫星发射（答题时间：30分钟）1. 某行星的质量是地球质量的3倍，直径是地球直径的3倍。设想在该行星表面附近绕其做圆周运动的人造卫星的周期为T 1，在地球表面附近绕地球做圆周运动的人造卫星的周期为T 2，则T 1：T 2等于（ ）A. 1：1 B. 3：1 C. 1：3 D. 6：12. 如图所示，a、b是绕地球做圆周运动的两颗卫星，下列说法正确的是（ ）A. a运动的线速度比b小 B. a运动的角速度比b小C. a运动的周期比b小 D. a运动的加速度比b小3. 如图，飞船从轨道1变轨至轨道2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道
2、1上，飞船在轨道2上的（ ）A. 动能大 B. 向心加速度大 C. 运行周期短 D. 角速度小4. 某一火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，测得该探测器运动的周期为T，则火星的平均密度的表达式为（k是一个常数）（ ）A. kB. kT C. 2TkD. kT 2 5. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球的半径为R，地面处的重力加速度为g，则人造卫星（ ）A. 绕行的最大线速度为 Rg B. 绕行的最小周期为2C. 在距地面高为R处的绕行速度为 2Rg D. 在距地面高为R处的周期为 6. 我国发射的风云一号气象卫星是极地卫星，卫星飞过两极上空，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为12h；我
3、国发射的风云二号气象卫星是地球同步卫星，周期是24h，由此可知，两颗卫星相比较（ ）A. 风云一号气象卫星距地面较近 B. 风云一号气象卫星距地面较远C. 风云一号气象卫星的运动速度较大 D. 风云一号气象卫星的运动速度较小7. A和B是绕地球做匀速圆周运动的卫星，m A2m B，轨道半径r B2r A，则A与B的（ ）A. 加速度之比为41 B. 周期之比为 21C. 线速度之比为 21 D. 角速度之比为128. 已知“天宫一号”在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h。地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。求：（1）地球的密度为多少？ （2）“天宫一号”在该圆轨道上
4、运行时速度v的大小。31. B 解析：万有引力提供向心力：RTmMG224，推出： GMRT32，故，B正确。2. C 解析：由题意知卫星a、b的半径满足r ar b，根据万有引力提供圆周运动的向心力有：mrTmvGM22224，则：由 rGMv可知，a的半径小，线速度大，故A错误；由 3GM可知，a的半径小，角速度大，故B错误；由 GMrT324可知，a的半径小，周期小，故C正确；由 2r可知，a的半径小，运动的加速度大，故D错误。故选C。3. D 解析：根据万有引力提供向心力rTmrvmr 2222 4，得到2rGMa， 3r， rGMv，T3，由这些关系可以看出，r越大，a、v、越小，而
5、T越大，飞船从轨道1变轨至轨道2，轨道半径变大，故线速度变小，故动能变小，加速度、角速度变小，周期变大，故ABC错误，D正确，故选D。4. C 解析：研究火星探测器绕火星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式： rTmrG224（r为轨道半径即火星的半径），得： 234GTrM则火星的密度：3M由得火星的平均密度： 2TkG，则A、B、D错误，C正确。5. A 解析：A. 根据万有引力提供向心力 rvm2，所以 rGM。在地球表面的物体受到的重力等于万有引力gR2，得GMR 2g；所以rgRv2，当轨道半径r越小，则v越大，当r最小等于R时，速度v最大 v，故A正确。B. 4根据万有
6、引力等于向心力rTmrMG224，得233gRrGMr，当r越小，则周期越小，当r最小等于地球半径R，则周期最小为2，故B错误。C. 根据万有引力提供向心力 Rv2)(，得 Rg2 ，故C错误。D. 根据万有引力提供向心力 TmMG4)2(2，得 g2384，故D错误。故选A。6. AC 解析：由题，“风云一号”气象卫星的周期小于“风云二号”气象卫星的周期，根据公式kTr23分析得知，“风云一号”气象卫星半径r较小，距地面较近，故A正确，B错误；G是常量，M是地球的质量，不变，“风云一号”气象卫星半径r较小，由公式 rGMv，“风云一号”气象卫星的运动速度较大，故C正确，D错误。7. AC 解析：人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力 2Rm向maRTv22)(，分析可得：加速度 向a2GM，则22)(ABBARa 14(，故A正确；周期RT324，则33)(BABT 2)(3，故B错误；线速度 RGMv，则121ABARv，故C正确；角速度 3，则12)(133ABBAR，故D错误。58. 解：（1）地球表面质量为m 0的物体，有：gmRMG02又34RMV得： Gg（2）“天宫一号”在该圆轨道上运行时万有引力提供向心力：2)(hRMmGhRvm联立两式得：飞船在圆轨道上运行时速度： hRgv2。
