2018高考物理總復習專題天體運動的三大難點破解2赤道物體近地衛(wèi)星同步衛(wèi)星參量比較同步練習20180802213

1、赤道物體、近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星參量比較（答題時間：30分鐘）1. 2010年1月17日，我國成功發(fā)射北斗compassg1地球同步衛(wèi)星。據(jù)了解，這已是北斗五星導航系統(tǒng)發(fā)射的第三顆地球同步衛(wèi)星。則對于這三顆已發(fā)射的同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是（ ）a. 它們的運行速度大小相等，且都小于7.9 km/sb. 它們運行周期可能不同c. 它們離地心的距離可能不同d. 它們的向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等2. 研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸改變，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時。假設這種趨勢會持續(xù)下去，且地球的質(zhì)量、半徑都不變，若干年后（ ）a. 近地衛(wèi)星（以地球半徑為軌道半徑）的運行速度比

2、現(xiàn)在大b. 近地衛(wèi)星（以地球半徑為軌道半徑）的向心加速度比現(xiàn)在小c. 同步衛(wèi)星的運行速度比現(xiàn)在小d. 同步衛(wèi)星的向心加速度與現(xiàn)在相同3. 我國在軌運行的氣象衛(wèi)星有兩類，一類是極地軌道衛(wèi)星風云1號，繞地球做勻速圓周運動的周期為12h，另一類是地球同步軌道衛(wèi)星風云2號，運行周期為24 h。下列說法正確的是（ ）a. 風云1號的線速度大于風云2號的線速度b. 風云1號的向心加速度大于風云2號的向心加速度c. 風云1號的發(fā)射速度大于風云2號的發(fā)射速度d. 風云1號、風云2號相對地面均靜止4. 同步衛(wèi)星是指相對于地面不動的人造衛(wèi)星。關于同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（ ）a. 它可以在地面上任一點的正上方，

3、且離地心的距離可按需要選擇不同的值b. 它只能在赤道的正上方，且離地心的距離是一定的c. 它的軌道根據(jù)需要可以是圓軌道，也可能是橢圓軌道d. 不同的同步衛(wèi)星加速度大小也不相同5. 同步衛(wèi)星離地球球心距離為r，加速度為a1，運行速率為v1；地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，運行速率為v2，地球半徑為r.。則（ ）a. b. c. d. 6. 同步衛(wèi)星離地球球心的距離為r，運行速率為v1，加速度大小為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為r。則（ ） a1:a2=r :r a1:a2=r2:r2 v1：v2=r2:r2a. b. c. d.

4、 7. a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，向心加速度為a1，b處于地面附近近地軌道上正常運動速度為v1，c是地球同步衛(wèi)星離地心距離為r，運行速率為v2，加速度為a2，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如下圖，地球的半徑為r，則有（ ）a. a的向心加速度等于重力加速度gb. d的運動周期有可能是20小時c. d. 8. 已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍。若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍，求：該行星的自轉(zhuǎn)周期。9. 已知地球半徑為r，地球同步衛(wèi)星離地面的高度為h，周期為t0。另有一顆軌道平面在赤

5、道平面內(nèi)繞地球自西向東運行的衛(wèi)星，某時刻該衛(wèi)星能觀察到的赤道弧長最大為赤道周長的三分之一。求：（1）該衛(wèi)星的周期；（2）該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)過地球赤道上某點的上空所需的時間。1. a 解析：7.9km/s是環(huán)繞地球表面的線速度，由線速度公式可知，半徑越大，線速度越小，同步衛(wèi)星的線速度小于7.9km/s，它們的運行速度大小相等，故a正確；由周期公式，可知同步衛(wèi)星的軌道半徑相同，故b、c錯誤；向心加速度，可知它們的向心加速度大于靜止在赤道上物體的向心加速度。2. c 解析：衛(wèi)星繞地球圓周運動萬有引力提供圓周運動向心力，據(jù)此分析地球自轉(zhuǎn)周期的變化對速度和向心加速度的影響。a. 近地衛(wèi)星由萬有引力提供圓周

6、運動向心力，據(jù)知，近地衛(wèi)星的運行速度，地球的質(zhì)量和半徑都不變，故運行速度大小不變，所以a錯誤；b. 近地衛(wèi)星向心力由萬有引力提供，據(jù)知，衛(wèi)星的向心加速度a，地球質(zhì)量和半徑都不變，故向心加速度保持不變，所以b錯誤；c. t=，由于地球自轉(zhuǎn)周期變慢，故同步衛(wèi)星的軌道高度r變大，又據(jù)v知，軌道半徑r變大，衛(wèi)星的線速度變小，所以c正確；d. 據(jù)c分析知，同步衛(wèi)星的r變大，據(jù)向心加速度a知，向心加速度減小，故d錯誤。故選c。3. ab 解析：衛(wèi)星繞地球圓周運動有：，可知，風云一號衛(wèi)星周期和半徑均小于風云二號衛(wèi)星的周期和半徑。根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力有衛(wèi)星的線速度，所以風云一號衛(wèi)星的半徑小，線速度大

7、，故a正確；根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力有衛(wèi)星的向心加速度，風云一號的半徑小，向心加速度大于風云二號衛(wèi)星的向心加速度，故b正確；向高軌道上發(fā)射衛(wèi)星需要克服地球引力做更多的功，故向高軌道上發(fā)射衛(wèi)星需要更大的發(fā)射速度，故c錯誤；風云2號是同步衛(wèi)星，相對地面靜止，而風云1號不是同步衛(wèi)星，相對地面是運動的，故d錯誤。4. b 解析：在除赤道所在平面外的任意點，假設實現(xiàn)了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的。所以同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方，故a錯誤；因為同步衛(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即相同，根據(jù)，因為是一定值，所以也是一定值，所以同步衛(wèi)星離地心的距離是一定的，b正

8、確；因為同步衛(wèi)星距離地心的距離一定，所以只能是圓軌道，c錯誤；根據(jù)公式可得軌道一定，角速度一定，所以加速度大小一定，d錯誤。5. ac 解析：由于同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)的周期相同，角速度相等，則根據(jù)向心加速度的關系式：，可得同步衛(wèi)星處的向心加速度與赤道上物體的向心加速度之比等于軌道半徑之比即：，故a正確，b錯誤；由于角速度相同，根據(jù)線速度與角速度的關系：，可得同步衛(wèi)星的線速度與赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度之比等于軌道半徑之比即：，故c正確，d錯誤。6. c 解析：同步衛(wèi)星的角速度、赤道上的物體的角速度都與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，則由a=2r得，故正確，錯誤。第一宇宙速度等于近地衛(wèi)星的運行速度，人造地

9、球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，則得 ，則有：，m是地球的質(zhì)量，r是衛(wèi)星的軌道半徑，則得到，。故錯誤，正確。故c正確。7. d 解析：同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據(jù)a=2r知，c的向心加速度大，衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，則同步衛(wèi)星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故a、c錯誤；由開普勒第三定律知，衛(wèi)星的半徑越大，周期越大，所以d的運動周期大于c的周期24h，故b錯誤；由得：；所以，故d正確。8. 解：地球的同步衛(wèi)星的周期為t1=24小時，軌道半徑為r1=7r1，密度1。某行星的同步衛(wèi)星周期為t2，軌道半徑為r2=3.5r2，密度2。根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律分別有：兩式化簡得