1、课后训练1对于开普勒第三定律的公式 ,以下理解正确的是( )32akTAk 是一个与行星无关的常量Ba 代表行星运动的轨道半径CT 代表行星运动的自转周期DT 代表行星运动的公转周期2下面关于同步通信卫星的说法中不正确的是( )A同步通信卫星和地球自转同步卫星的高度和速率都是确定的B同步通信卫星的角速度虽已被确定,但高度和速率可以选择,高度增加,速率增大;高度降低,速率减小,仍同步C我国发射的第一颗人造地球卫星的周期是 114 min,比同步通信卫星的周期短,所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步卫星低D同步通信卫星的速率比我国发射的第一颗人造卫星的速率小3已知引力常量 G、月球中心到地球中心的
2、距离 R 和月球绕地球运行的周期 T,仅利用这三个数据,可以估算出的物理量有( )A月球的质量 B地球的质量C地球的半径 D月球绕地球运行速度的大小4如图是“嫦娥”二号奔月示意图,卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星,并开展对月球的探测,下列说法正确的是( )A发射“嫦娥”二号的速度必须达到第三宇宙速度B在绕月轨道上,卫星周期与卫星质量有关C卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D在绕月轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力5世界上第一家太空旅馆“太空度假村”的发射场将建在加勒比海的一座岛屿上。加勒比海是大西洋西部的一个边缘海,面积
3、约 2 754 000 平方千米,是世界上最大的内海,位于北纬 9 22,西经 8960。关于把“太空度假村 ”的发射场建在加勒比海的原因,下列分析正确的是( )A因为加勒比海地区地势低B因为加勒比海地区纬度低C因为加勒比海地区地球自转的线速度大D因为加勒比海地区地球自转的角速度大6宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至于因万有引力的作用吸引到一起。月球与地球质量之比约为 180。有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统,它们都围绕月地连线上某点 O 做匀速圆周运动。据此观点,可知月球与地球绕 O 点运动的线速度大小之比约为(
4、)A16 400 B180C801 D6 40017某天文台一观测员通过望远镜测得某行星半径为 R,同时还测得该行星表面附近有一颗卫星,其绕行周期为 T,若万有引力常量为 G,则:(1)该行星的第一宇宙速度是多大?(2)该行星的平均密度是多大?8如图所示是发射地球同步卫星的简化轨道示意图,先将卫星发射至距地面高度为h1 的近地轨道上。在卫星经过 A 点时点火实施变轨,进入远地点为 B 的椭圆轨道上,最后在 B 点再次点火,将卫星送入同步轨道。已知地球表面重力加速度为 g,地球自转周期为 T,地球的半径为 R。求:(1)近地轨道上的速度大小;(2)远地点 B 距地面的高度。参考答案1 答案:AD
5、 解析:由开普勒第三定律可知,行星运动公式 中的各个量32akTa、T、k 分别表示行星绕太阳做椭圆运动轨道的半长轴、行星绕太阳做椭圆运动的公转周期、太阳系中的一个常量,k 是一个与行星无关的常量,因此,正确选项为 A、D 。2 答案:B 解析:同步通信卫星的周期与角速度跟地球自转的周期与角速度相同,为定值。由 和 hrR 知,卫星离地面高度确定;由 vr 知,速率也确定,A3GM正确,B 错误。由 知,第一颗人造卫星离地面高度比同步卫星低,C 正确。32T由 知,同步卫星比第一颗人造卫星速率小,D 正确。故选 B 项。vr3 答案:BD 解析:由天体运动的受力特点,得 ,可得地球的质224M
6、mGRT量 。由周期和线速度的关系,可得月球绕地球运行速度的大小 。故234RMGT v选 B、D 。4 答案:C 解析:由于发射过程中多次变轨,在开始发射时其发射速度必须比第一宇宙速度大,不需要达到第三宇宙速度,选项 A 错误。在绕月轨道上,根据可知卫星的周期与卫星的质量无关,选项 B 错误,选项 C 正确。由于绕22mrT月球运动,地球对卫星的引力较小,故选项 D 错误。5 答案:BC 解析:地球上任何地方转动的角速度都等于地球自转的角速度,是不变的。纬度越低的地方,火箭随地球转动的线速度越大,越利于发射。B、C 正确。6 答案:C 解析:双星系统中的向心力大小相等,角速度相同。据此可得,M 2r1m 2r2,联立得 ,故 C 项正确。21vMmr2180vMm7 答案: RT答案: 23G解析:(1)根据题意,该卫星为行星的近地卫星,故其运转速度即为第一宇宙速度,即 。RvT(2)根据牛顿第二定律和万有引力定律有:,2MmG, 。234RMGT234MVGTR8 答案: g答案:234解析:(1)卫星在近地轨道,轨道半径近似等于地球半径,地球对卫星的引力近似等于卫星重力,则 , 。2vmgRg(2)在地球同步轨道,卫星的周期等于地球自转周期,则, ,又因为 GMR 2g,则24()MGhRT234GMT。234gh