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有一探测卫星在地球赤道正上方绕地球做匀速圆周运动,已知地球质量为M,地球半径为R...

有一探测卫星在地球赤道正上方绕地球做匀速圆周运动,已知地球质量为M,地球半径为R,万有引力常量为G,探测卫星绕地球运动的周期为T,求:

(1)探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径;

(2)探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的速度大小;

(3)在距地球表面高度恰好等于地球半径时,探测卫星上的观测仪器某一时刻能观测到的地球表面赤道的最大弧长(此探测器观测不受日照影响,不考虑空气对光的折射).

 

(1)(2) (3) 【解析】 (1)设卫星质量为m,卫星绕地球运动的轨道半径为r,根据万有引力定律和牛顿运动定律得: 解得 (2)设卫星绕地球做匀速圆周运动时的速度大小为v,则: (3)设宇宙飞船在地球赤道上方A点处,距离地球中心为2R,飞船上的观测仪器能观测到地球赤道上的B点和C点,能观测到赤道上的弧长是LBC,如图所示, 则: 能观测到地球表面赤道的最大长度  
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考点分析:
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为相距遥远的两颗行星,距各自表面相同高度处各有一颗卫星做匀速圆周运动,图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a,横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方,两条曲线分别表示 周围的ar2 的反比关系,它们左端点横坐标相同,则

A. 的平均密度比 的大

B. 的第一宇宙速度比 的小

C. 的向心加速度比 的大

D. 的公转周期比 的大

 

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好奇号之后,洞察号再次探访火星,使火星再次成为人类最为关注的行星。已知它的直径约是地球的一半,质量约为地球质量的1/10,表面积相当于地球陆地面积自转周期与地球十分接近,到太阳的距离约是日地距离的1.5倍。根据以上信息可知(  )

A. 火星表面的重力加速度约是地球的0.4

B. 火星的第一宇宙速度约为地球的1.6

C. 火星的同步卫星轨道半径约为地球的1

D. 火星的公转周期约1.8

 

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北斗三号卫星导航系统空间段由35颗卫星组成,包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。5颗静止轨道卫星定点位置为东经,取其中任意两颗静止轨道卫星为研究对象,下列说法正确的是(  )

A.这两颗卫星之间的距离保持不变

B.这两颗卫星离地心的距离可以根据实际需要进行调整

C.这两颗卫星绕地心运动的角速度相等

D.这两颗卫星的质量一定相同

 

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如图所示,“嫦娥三号”探测器发射到月球上要经过多次变轨,最终降落到月球表面上,其中轨道Ⅰ为圆形轨道,轨道Ⅱ为椭圆轨道.下列说法正确的是(  )

A.探测器在轨道Ⅰ运行时的加速度大于月球表面的重力加速度

B.探测器在轨道Ⅰ经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P点时的加速度

C.探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期

D.探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须点火加速

 

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20181227日,北斗三号基本系统已完成建设,开始提供全球服务,其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示,a为低轨道极地卫星,为地球同步卫星,c为倾斜轨道卫星,其轨道平面与赤道平面有一定的夹角,周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是(  )

A.卫星a的线速度比卫星c的线速度小

B.卫星的向心加速度比卫星c的向心加速度大

C.卫星和卫星c的线速度大小相等

D.卫星a的角速度比卫星的角速度小

 

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