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某课外小组经长期观测,发现靠近某行星周围有众多卫星,且相对均匀地分布于行星周围,假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动,通过天文观测,测得离行星最近的一颗卫星的运动半径为R1,周期为T1,已知万有引力常为G.求:

行星的质量;

若行星的半径为R,行星的第一宇宙速度;

通过天文观测,发现离行星很远处还有一颗卫星,其运动半径为R2,周期为T2,试估算靠近行星周围众多卫星的总质量.

 

(1)(2)(3) 【解析】 ⑴设卫星质量为,万有引力提供向心力:,……2分⑵,得第一宇宙速度:……2分 ⑶因为行星周围的卫星均匀分布,研究很远的卫星可把其他卫星和行星整体作为中心天体,设总质量为,由,得……2分 所以靠近该行星周围的众多卫星总质量,……1分  
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考点分析:
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通信卫星A需要“静止”在赤道上空的某一点,因此它的运行周期必须与地球自转周期相同,已知通信卫星A离地面的高度为H,地球的半径为R,地面附近的重力加速度为g,万有引力常量为G,求(用字母表示):

(1)通信卫星A的线速度;

(2)若卫星B绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为地球半径的3倍,则通信卫星A与卫星B的线速度之比。

 

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由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同:若地球表面两极处的重力加速度大小为g0,在赤道处的重力加速度大小为g,地球自转的周期为T,引力常量为G,地球可视为质量均匀分布的球体。求:

(1)地球半径R

(2)地球的平均密度。

 

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如图所示,A是地球的同步卫星,另一星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h,若卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时则AB两卫星相距最近(OBA在同一直线上),则至少经过时间t,它们再一次相距最近。已知地球半径为R,地球自转角速度为,地球表面的重力加速度为gO为地球中心,则(     

A.卫星B的运行周期为

B.卫星B的运行周期为

C.

D.

 

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已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”,为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。如图虚线为地球大气层边界,返回器与服务舱分离后,从a点无动力滑入大气层,然后经b点从c点“跳”出,再经d点从e点“跃入”实现多次减速,可避免损坏返回器。d点为轨迹的最高点,与地心的距离为R,返回器在d点时的速度大小为v,地球质量为M,引力常量为G,则返回器(  )

A.b点处于失重状态

B.b点处于超重状态

C.d点时的加速度大小为

D.d点时的速度大小

 

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如图所示,某次发射同步卫星时,先进入一个近地的圆轨道,然后在P点经极短时间点火变速后进入椭圆形转移轨道(该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P点,远地点为同步轨道上的Q点),到达远地点时再次经极短时间点火变速后,进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1,在P点经极短时间变速后的速率为v2,沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3,在Q点经极短时间变速后进入同步轨道后的速率为v4。下列关系正确的是(  )

A.在外圆轨道运动的周期小于椭圆轨道的周期

B.P处加速度不同,向心加速度也不相同

C.

D.不能比较v4v2的大小关系

 

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