高中物理人造卫星、宇宙速度》练习卷B
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《人造卫星、宇宙速度》测验题B
一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的)
1.如图1所示,a 、b 、c 是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地
球卫星,a 、b 质量相同,且小于c 的质量,则 ( ) A .b 所需向心力最小
B .b 、c 周期相等,且大于a 的周期
C .b 、c 的向心加速度相等,且大于a 的向心加速度
D .b 、c 的线速度大小相等,且小于a 的线速度 2.绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内,其内物体处于完全失重状
态,物体 ( ) A .不受地球引力作用 B .所受引力全部用来产生向心加速度 C .加速度为零 D .物体可在飞行器悬浮
3.两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星的周期之比为1∶2,两行星半径之比为2∶1 ,则 ( )
A .两行星密度之比为4∶1
B .两行星质量之比为16∶1
C .两行星表面处重力加速度之比为8∶1
D .两卫星的速率之比为4∶1
4.地球上有两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星,相对自己静止不动,则这两位观察者的位置以及两颗人造卫星到地球中心的距离可能是( ) A .一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离一定相等
B .一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍
C .两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等
D .两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍
5.卫星在到达预定的圆周轨道之前,最后一节运载火箭仍和卫星连接在一起,卫星先在大气层外某一轨道a 上绕地球做匀速圆周运动,然后启动脱离装置,使卫星加速并实现星箭脱离,最后卫星到达预定轨道.星箭脱离后 ( )
A .预定轨道比某一轨道a 离地面更高,卫星速度比脱离前大
B .预定轨道比某一轨道a 离地面更低,卫星的运动周期变小
C .预定轨道比某一轨道a 离地面更高,卫星的向心加速度变小
D .卫星和火箭仍在同一轨道上运动,卫星的速度比火箭大
6.已知万有引力常量G ,某行星的半径和绕该星表面运行的卫星的周期,可以求得下面哪些量? ( )
A .该行星的质量
B .该行星表面的重力加速度
C .该行星的同步卫星离其表面的高度
D .该行星的第一宇宙速度
7.设地面附近重力加速度为g , 地球半径为R 0,人造地球卫星圆形运行轨道半径为R ,那么以下说法正确的是: ( )
A .卫星在轨道上向心加速度大小为g R
R 22
B .卫星在轨道上运行速度大小为R g
R 20
C .卫星运行的角速度大小为
g
R R 203
D .卫星运行的周期为g
R R 2
03
2
。
8.地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动,所受的向心力为F 1,向心加速度为a 1,
线速度为v 1,角速度为ω1;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受的向心力为F 2,向心加速度为a 2,线速度为v 2,角速度为ω2;地球同步卫星所受的向心力为F 3,向心加速度为a 3,线速度为v 3,角速度为ω3;地球表面重力加速度为g ,第一宇宙速度为v ,假设三者质量相等,则 ( ) A .F 1=F 2>F 3 B .a 1=a 2=g >a 3 C .v 1=v 2=v >v 3 D .ω1=ω3<ω2
图1
9.地球同步卫星到地心的距离r 可由r 3
=
2
224 c b a 求出.已知式中a 的单位是m ,b 的单位是
s ,c 的单位是m/s 2
,则 ( ) A .a 是地球半径,b 是地球自转的周期,c 是地球表面处的重力加速度 B .a 是地球半径,b 是同步卫星绕地心运动的周期,c 是同步卫星的加速度 C .a 是赤道周长,b 是地球自转的周期,c 是同步卫星的加速度 D .a 是地球半径,b 是同步卫星绕地心运动的周期,c 是地球表面处的重力加速度
10.根据观测,某行星外围有一模糊不清的环,为了判断该环是连续物还是卫星群,测出了环中各层的线速度v 的大小与该层至行星中心的距离R ,则以下判断中正确的是( ) A .若v 与R 成正比,则环是连续物 B .若v 与R 成反比,则环是连续物
C .若v 2与R 反比,则环是卫星群
D .若v 2
与R 正比,则环是卫星群
二、填空题
11.某一星球的第一宇宙速度为v ,质量为m 的宇航员在这个星球表面受到的重力为G ,
由此可知这个星球的半径是_______。
12.某人站在星球上以速度v 1竖直上抛一物体,经t 秒后物体落回手中,已知星球半径为
R ,现将此物沿星球表面平抛,要使其不再落回球,则抛出的速度至少为 。
13.天文学家根据天文观测宣布了下列研究成果:银河系中可能存在一个大“黑洞”,接近
“黑洞”的所有物质,即使速度等于光速也被“黑洞”吸入,任何物体都无法离开“黑
洞”。距离“黑洞”r =6.0×1012 m 的星体以v =2×106
m/s 的速度绕其旋转,则“黑洞”
的质量为_______。引力常量G =6.67×10-11 N·m 2/kg 2.
14.假设站在赤道某地的人,恰能在日落后4小时的时候,恰观察到一颗自己头顶上空被阳
光照亮的人造地球卫星,若该卫星是在赤道所在平面内做匀速圆周运动,又已知地球的同步卫星绕地球运行的轨道半径约为地球半径的6.6倍,试估算此人造地球卫星绕地球运行的周期为_________s 。
三、计算题
15.某星球上,宇航员用弹簧秤称得质量为m 的物体重量为F ,乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行,测得环绕周期为T ,试求该星球的质量。