格物学 力学万有引力定律的常见应用

人造卫星的运行规律-万有引力定律的常见应用知识点专题进阶单选题自测题解析-安徽省等高中物理,平均正确率44.00000000000001%

2025-08-14
人造卫星的运行规律-万有引力定律的常见应用知识点专题进阶单选题自测题解析-安徽省等高中物理,平均正确率44.00000000000001%
1、['万有引力定律的常见应用', '向心力', '人造卫星的运行规律']

正确率80.0%地球同步卫星离地心距离为$${{r}}$$,运行速度为$${{v}_{1}}$$,加速度为$${{a}_{1}}$$,地球赤道上的物体随地球自转的加速度为$${{a}_{2}}$$,第一宇宙速度为$${{v}_{2}}$$,地球半径为$${{R}}$$,则以下正确的是$${{(}{)}}$$

A.$${\frac{a_{1}} {a_{2}}}=( {\frac{r} {R}} )^{2}$$

B.$${\frac{a_{1}} {a_{2}}}=( \frac{R} {r} )^{2}$$

C.$$\frac{v_{1}} {v_{2}}=\frac{r} {R}$$

D.$$\frac{v_{1}} {v_{2}}=\sqrt{\frac{R} {r}}$$

2、['万有引力定律的常见应用', '人造卫星的运行规律', '超重与失重问题']

正确率40.0%svg异常

A.“嫦娥五号”在$${{b}}$$点处于完全失重状态

B.“嫦娥五号”在$${{d}}$$点的向心加速度大小等于$$\frac{g r^{2}} {R^{2}}$$

C.“嫦娥五号”在$${{c}}$$点和$${{e}}$$点的速率相等

D.“嫦娥五号”在$${{a}}$$点和$${{c}}$$点的速率相等

3、['人造卫星的运行规律']

正确率60.0%不同的地球同步卫星,下列哪个物理量可能不同(

B

A.线速度大小

B.向心力大小

C.轨道半径

D.加速度大小

4、['天体质量和密度的计算', '人造卫星的运行规律', '线速度、角速度和周期、转速']

正确率40.0%svg异常

A

A.木星的密度

B.木卫一的密度

C.木卫一绕木星运动的向心力大小

D.木卫一表面的重力加速度大小

5、['人造卫星的运行规律', '卫星变轨问题']

正确率40.0%svg异常

D

A.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间实验室实现对接

B.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后空间实验室减速等待飞船实现对接

C.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速,减速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接

D.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速,加速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接

6、['人造卫星的运行规律', '线速度、角速度和周期、转速']

正确率60.0%$${{2}{0}{1}{5}}$$年$${{1}{2}}$$月,我国暗物质粒子探测卫星$${{“}}$$悟空$${{”}}$$发射升空进入高为$$5 0 0 k m$$的预定圆轨道,而$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$卫星在距离地面$$3 9 3 \, k m$$的圆轨道运行。已知地球半径$$R=6. 4 \times1 0^{3} \, k m$$。下列说法 正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.$${{“}}$$悟空$${{”}}$$卫星的运行周期比$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$的运行周期大

B.$${{“}}$$悟空$${{”}}$$卫星的角速度比$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$的角速度大

C.$${{“}}$$悟空$${{”}}$$卫星的线速度比$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$的线速度大

D.$${{“}}$$悟空$${{”}}$$卫星的向心加速度比$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$的向心加速度大

7、['环绕天体运动参量的分析与计算', '人造卫星的运行规律', '卫星变轨问题']

正确率40.0%一空间站正在沿圆形轨道绕地球运动,现从空间站向其运行方向喷出气体(气体质量远小于空间站的质量$${{)}}$$,当空间站再次达到重新稳定运行时,与原来相比$${{(}{)}}$$

C

A.空间站仍在原轨道上运行,但速率变小,周期变大

B.空间站的高度变小,速率变小,周期变大

C.空间站的高度变小,速率变大,周期变小

D.空间站的高度变大,速率变小,周期变大

8、['环绕天体运动参量的分析与计算', '物体动能的比较', '第一宇宙速度', '人造卫星的运行规律']

正确率40.0%$${{2}{0}{1}{6}}$$年$${{9}}$$月$${{2}{5}}$$日,天宫二号由离地面$${{h}_{1}}$$的圆形轨道变轨到为离地$$h_{2} ( h_{1} < h_{2} )$$的圆形轨道,$${{“}}$$等待$${{”}}$$神舟十一号的来访。已知地球质量为$${{M}}$$,地球半径为$${{R}}$$,引力常量为$${{G}}$$。根据以上信息可判断:天宫二号在圆形轨道$${{h}_{1}}$$和$${{h}_{2}}$$上

C

A.运行速度均大于第一宇宙速度

B.运行速度之比为$$\sqrt{\frac{h_{2}} {h_{1}}}$$

C.动能之比为$$\frac{R+h_{2}} {R+h_{1}}$$

D.运行周期的平方与轨道半径的立方之比相等,其值为$$\frac{G M} {4 \pi^{2}}$$

9、['人造卫星的运行规律']

正确率40.0%svg异常

D

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

10、['环绕天体运动参量的分析与计算', '向心力', '人造卫星的运行规律']

正确率0.0%据每日邮报$${{2}{0}{1}{4}}$$年$${{4}}$$月$${{1}{8}}$$日报道,美国国家航空航天局$$( N A S A )$$目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星$$K e p l e r-1 8 6 f$$。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星,进行科学观测:该行星自转周期为$${{T}}$$;宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近$${{h}}$$处自由释放一个小球$${{(}}$$引力视为恒力$${{)}}$$,落地时间为$${{t}}$$。已知该行星半径为$${{R}}$$,万有引力常量为$${{G}}$$,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.该行星的第一宇宙速度为$$\frac{\pi R} {T}$$

B.宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不小于$$\pi t \sqrt{\frac{2 R} {h}}$$

C.该行星的平均密度为$$\frac{3 h} {2 G \pi t^{2}}$$

D.如果该行星存在一颗同步卫星,其距行星表面高度为$$3 \frac{h T^{2} R^{2}} {2 \pi^{2} t^{2}}$$

1. 地球同步卫星与赤道物体的比较:

同步卫星向心加速度:$$a_1 = \frac{{GM}}{{r^2}}$$

赤道物体向心加速度:$$a_2 = \omega^2 R$$

同步卫星角速度与地球自转相同:$$\omega = \sqrt{\frac{{GM}}{{r^3}}}$$

因此:$$\frac{{a_1}}{{a_2}} = \frac{{\frac{{GM}}{{r^2}}}}{{\frac{{GM}}{{r^3}} \times R}} = \frac{{r}}{{R}}$$ 但选项无此结果,实际应为$$\frac{{a_1}}{{a_2}} = \frac{{r}}{{R}}$$(题目可能有误)

第一宇宙速度关系:$$\frac{{v_1}}{{v_2}} = \sqrt{\frac{{R}}{{r}}}$$ 故选D

2. 嫦娥五号轨道问题:

B选项正确:$$a_d = \frac{{GM}}{{r^2}} = \frac{{gR^2}}{{r^2}} \times \frac{{1}}{{r^2}} = \frac{{gR^2}}{{r^2}}}$$

C选项正确:c、e两点对称,速率相等

3. 同步卫星特性:

所有同步卫星轨道半径、线速度、角速度、周期相同,只有质量不同导致向心力不同,故选B

4. 木卫一观测问题:

通过周期和轨道半径可求木星质量,进而求密度,故选A

5. 飞船对接原理:

正确方法是飞船在低轨道加速做离心运动实现对接,故选D

6. 卫星轨道比较:

悟空轨道更高,根据$$T = 2\pi \sqrt{\frac{{r^3}}{{GM}}}$$,周期更大,角速度、线速度、向心加速度更小,故选A

7. 空间站变轨问题:

向前喷气减速,做向心运动,轨道降低,速度增大,周期减小,故选C

8. 天宫二号变轨分析:

D选项正确:根据开普勒第三定律$$\frac{{T^2}}{{r^3}} = \frac{{4\pi^2}}{{GM}}}$$

C选项动能比应为$$\frac{{R+h_1}}{{R+h_2}}}$$

10. 类地行星问题:

B选项正确:最小周期对应近地轨道$$T_{min} = 2\pi \sqrt{\frac{{R^3}}{{GM}}}$$,由$$h = \frac{{1}}{{2}}gt^2$$得$$g = \frac{{2h}}{{t^2}}$$,代入得$$T_{min} = \pi t \sqrt{\frac{{2R}}{{h}}}$$

C选项密度:$$\rho = \frac{{3h}}{{2\pi G t^2 R}}}$$

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