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1、课时作业(十七)1(2012天津卷)一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的()A向心加速度大小之比为41B角速度大小之比为21C周期之比为18D轨道半径之比为12解析动能减小为原来的1/4，速度减为原来的1/2，根据表达式v，知地球卫星的轨道半径增大到原来的4倍，D错；由a得向心加速度之比为161，A错；由GmR，得T ，则周期是原来的8倍，C正确；根据角速度关系式，角速度减小为原来的1/8，B错答案 C2(2012广东卷)如右图所示，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
2、量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的()A动能大B向心加速度大C运行周期长D角速度小解析万有引力提供向心力：由mmamrm2r，故选CD.答案 CD3(2012山东卷)2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1，R2，线速度大小分别为v1，v2，则等于()A. B. C.D.解析由万有引力提供向心力有Gm，得v，所以 ，选项B正确答案 B4(2012南宁联考)绕地球做匀速圆周运动的地球同步卫星，距离
3、地面高度约为地球半径的5.6倍，线速度大小为v1，周期为T1；绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，距离地球表面高度为地球半径的2倍，线速度大小为v2，周期为T2；地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v3，周期为T3，则下列关系正确的是()Av2v1v3 Bv1v2v3CT1T3T2T3解析地球同步卫星的运动周期与地球自转周期相同，即T1T3，又2/T，所以它们的角速度相同，根据关系式vr可知，v1v3；地球同步卫星和人造卫星都围绕地球转动，它们受到的地球的引力提供向心力，即Gm()2r可得v ，T2，可见，轨道半径r减小时，速率v变大，周期T变小，所以v1v2，T2T1，所以v3v1v2，T2
4、T1T3，选项A正确，BCD错误答案 A5(2012重庆模拟)来自中国航天科技集团公司的消息称，中国自主研发的北斗二号卫星系统今年起进入组网高峰期，预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成现在正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000 km的地球同步轨道上目前我国的各种导航定位设备都要靠美国的GPS系统提供服务，而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成(如下图所示)，这些卫星距地面的高度均为20000 km.则下列说法中正确的是()A北斗一号系统中的三颗卫星的动能必须相等B所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大C北斗
5、二号中的每颗卫星一定比北斗一号中的每颗卫星高D北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度解析根据题意，选项C说法错误；由Gm得v，故卫星的轨道半径越小其线速度越大，且同一轨道上的卫星线速度大小一定相等，由于卫星质量不一定相等，则其动能不一定相等，所以选项A错误，B正确；由Gma得a，选项D正确答案 BD6(2012陕西长安一中高三质检)2009年3月1日16时13分，“嫦娥一号”完成了“受控撞月”行动，探月一期工程完美落幕本次“受控撞月”，“嫦娥一号”经历了从距月球表面100 km的圆形轨道进入椭圆轨道的过程，如图所示，a为椭圆轨道的远月点，b为椭圆轨道的近月点，则下列说法正确的
6、是()A从a点到b点的过程中，“嫦娥一号”受到的月球引力减小B从a点到b点的过程中，月球引力对“嫦娥一号”做正功C从a点到b点的过程中，“嫦娥一号”飞行的线速度减小D从a点到b点的过程中，“嫦娥一号”飞行的角速度减小解析月球对“嫦娥一号”的引力始终指向月心，其大小为FG；在从a点到b点的过程中，“嫦娥一号”与月心的间距r嫦月减小，所以引力增大，选项A错误；该过程中，引力方向与运动速度方向间的夹角小于90，所以月球引力对“嫦娥一号”做正功，选项B正确；根据Gm2r可得v ， ，可见，轨道半径越小，线速度和角速度越大，选项CD错误，答案为B.也可根据从a点到b点的过程中引力做正功，得到动能增加，线
7、速度增大答案 B7(2012湖北部分重点中学联考)天宫一号成功发射，标志着我国迈向了空间站时代天宫一号沿椭圆轨道运行，近地点离地面高度h1200 km，远地点离地面高度h2347 km.若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响，求：(结果均用符号表示，不作数字计算)(1)环绕地球做匀速圆周运动的卫星的最小周期；(2)天宫一号的运行周期解析设地球质量为M，轨道半径等于地球半径的近地卫星周期为T1，mg，mR()2，联立两式，解得T12 .(2)设天宫一号周期为T2，由开普勒第三定律得()2，解得T2 .答案 (1)2 (2) 8.(2012广东联考)经长期观测发现，A行星运
8、行的轨道半径为R0，周期为T0，但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离如右图所示，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知行星B，则行星B运动轨道半径为()ARR0BRR0CRR0DRR0解析行星发生最大偏离时，A，B行星与恒星在同一直线上且位于恒星同一侧，设行星B的运行周期为T、半径为R，则有t0t02，所以T.由开普勒第三定律得，RR0，所以选项A正确答案 A9(2012黄冈期末)质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑
9、月球自转的影响，则航天器的()A线速度v B角速度C运行周期T2 D向心加速度a解析由万有引力等于向心力Gm可得线速度v ，选项A正确；角速度v/R ，选项B错误；运行周期T2R/v2，选项C正确；由Gma可得向心加速度a，选项D错误答案 AC10卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案，它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成中轨道卫星高度为10354 km，分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角)在这个高度上，卫星沿轨道旋转一周的时间为四分之一天下列说法中正确的是()A中轨道卫星的
10、线速度小于同步卫星的线速度B中轨道卫星的线速度大于同步卫星的线速度C在中轨道卫星经过地面某点的正上方的一天后，该卫星还在地面该点的正上方D如果某一时刻中轨道卫星、同步卫星与地球的球心在同一直线上，那么经过6小时它们仍在同一直线上解析由题意知，中轨道卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径(42400 km)，所以，其线速度大于同步卫星的线速度，选项B正确；中轨道卫星的周期T16 h，其经过地面某点的正上方的一天后，仍在该点，选项C正确；选项D中，中轨道卫星需经过t(nT1)，T16 h，n0,1,2,3，同步卫星需经过t(nT2)T224 h，n0,1,2,3，二者再次在同一直线上，显然tt，选项
11、D错误答案 BC11(2012山东临沂一模)我国于2011年11月份成功发射了“神舟八号”宇宙飞船，实现了与宇宙试验空间站“天宫一号”的对接，并顺利返回地面，成为继美俄之后世界第三个掌握此类技术的国家据报道，飞船发射后最初进入近地点约200千米、远地点约330千米的初始椭圆轨道，经过变轨后，将转移到高度为330千米的圆轨道，为与“天宫一号”的对接做好准备假设飞船椭圆轨道远地点距地心的距离用a表示，近地点距地心的距离用b表示，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，忽略地球自转对重力加速度的影响，则下列论述正确的是()A飞船在椭圆轨道上运行时，经过远地点的速度大于经过近地点的速度B飞船在椭圆轨道
12、上运行时，经过远地点的加速度小于经过近地点的加速度C飞船在圆形轨道上运行时，周期为D飞船在椭圆轨道上运行时，经过远地点的速度大于在圆形轨道上运行的速度解析根据开普勒第二定律可知，飞船在相等的时间内与地球的连线扫过的面积相等，则近地点的速度较大，选项A错误；在远地点因距离大所受引力较小，加速度较小，选项B正确；飞船在经过远地点时，需经过加速才能进入圆轨道，选项D错误答案 BC12(2012北京海淀高三适应练习)北斗卫星导航系统是我国正在自主研发的全球卫星导航系统，该系统由空间端(卫星)、地面端(中心控制系统)和用户端(导航定位仪)三部分组成，预计2020年形成全球覆盖能力目前正在试用的“北斗一号
13、”卫星导航试验系统也称“双星定位导航系统”，利用两颗地球同步静止轨道卫星为用户提供快速定位导航服务(1)已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，求“北斗一号”同步静止轨道卫星距地面的高度(2)双星定位导航系统的工作原理可简化为如下过程(其示意图如图甲所示)：中心控制系统首先向卫星发出询问信号，经卫星转发到达用户端S，用户接收到该信号并同时向两颗卫星发出定位响应信号，分别经卫星、卫星传送回中心控制系统，中心控制系统分别记录下从发出询问信号到接收到经卫星、卫星传回的两个响应信号的时间因为控制中心到两颗卫星的距离一定，所以可以利用信号从用户分别传送到卫星和卫星的时间，计算出用户
14、所在的位置在卫星、卫星和用户S所在的平面内建立平面直角坐标系如图乙所示，卫星、卫星的坐标分别为(L,0)和(L,0)，已知电磁波的传播速率为c，不计大气层对信号传播的影响若地面控制中心测出电磁信号从用户S传送到卫星所用的时间为t1，从用户S传送到卫星所用的时间为t2，求用户S在此平面内的位置；实际导航定位过程中，为了确定用户在空间中的位置，你认为中心控制系统还需要测出并提供用户所在位置的哪些信息？解析(1)设地球的质量为M，“北斗一号”卫星的质量为m，其轨道高度为h，根据牛顿第二定律和万有引力定律Gm(Rh)对地面上质量为m0的物体Gm0g联立上述二式，可解得：hR.(2)设用户S的坐标为(x，y)，根据题意及几何关系，有(xL)2(y0)2(ct1)2(xL)2(y0)2(ct2)2解得S的位置坐标为或还需要测出并提供用户所在位置的高度(答“纬度”同样正确)答案 (1) R(2)高度
