高三专题复习-天体运动

例2．某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动。某次测量卫星的轨道半径为r1，后来变为r2，r2＜r1。以Ek1、Ek2表示卫星在这两个轨道上的动能，T1、T2表示卫星在这两个轨道上绕地运动的周期，则（ ）

A．Ek2 ＜Ek1 ，T2＜T1 B．Ek2 ＜Ek1 ，T2＞T1

C．Ek2 ＞Ek1 ，T2＜T1 D．Ek2 ＞Ek1 ，T2＞T1

例3．地球和月球中心相距60R（R为地球半径），地球质量约为月球质量的81倍，则月地之间对地球卫星引力为零处离地心的距离为多少

例5. 飞船以a=g/2的加速度匀加速上升，由于超重，用弹簧秤测得

质量为10kg的物体重量为75N。由此可知，飞船所处位置距地面的高度为多大（地球半径为6400km，g＝10m/s2）

例6．已知地月距离r＝60R（R为地球半径），计算月球受到地球的引

力的加速g’。

例9. 科学家在研究地月组成的系统时，从地球向月球发射激光，测得激光往返时间为t。若还已知万有引力恒量G，月球绕地球旋转（可看成匀速圆周运动）的周期T，光速c（地球到月球的距离远大于它们的半径）。则由以上物理量可以求出（ ）

A．月球到地球的距离 B．地球的质量 C．月球受地球的引力 D．月

球的质量

例10. 某人在一星球上以速度υ0竖直上抛一物体，经t秒钟后物体落回手中。已知星球半径为R，那么使物体不再落回星球表面，物体抛出

时的速度至少为多少

例11. 宇航员站在一星球表面上某高处，沿水平方向抛出一个小球。经过时间t，小球落到星球表面上，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为3L。已

知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G。求该星球的质量M

例12．土星外层上有一个环。为了判断它是土星的一部分还是土星

的卫星群，可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断：（ ）

A．若v∝R，则该层是土星的一部分 B．若v2∝R，则该层是土星的卫星群

C．若v∝1/R，则该层是土星的一部分 D．若v2∝1/R，则该层是土星的卫星群

例13．在天体运动中，把两颗相距较近的恒星称为双星。已知两个恒星的质量分别为M1和M2，两星之间的距离为L。两恒星分别围绕共同的圆心做匀速圆周运动，求它们各自的回转半径和角速度。

练习一

1. 对于万有引力定律的表达式FGm1m2r2，下列说法中正确的是( )

A.公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 B.当r趋于零时，万有引力趋于无限大

C.两物体受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关 D.两物体受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力

2. 地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有：（ ）

A．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处 B．赤道处的角速度比南纬30º大

C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大

D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力

3. 航天飞机中的物体处于完全失重状态，是指这个物体( ) A.不受地球的吸引力 B.受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态

C.受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态 D.对支持它的物体的压力为零

4. 2003年10月15日09时，我国的“神舟五号”载人飞船发射成功，其反回舱于2003年10月16日06时07分按计划安全降落在内蒙古中部草原，对于宇航员所受到的重力G、支持力N和万有引力F，下面的判断正确的是（ ）

A．载人飞船在发射架上等待发射时F≈G=N B．载人飞船发射离地竖直上升过程中N>G=F C．载人飞船绕地球做圆周运动时F>G>N D．载人飞船返回舱在返回地面过程中N>G>F

5. 地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g／2，则该处距地球表面的高度为：( )

A．(2—1)R B．R C．2R D．2R

6．设地球表面的重力加速度为g0，物体在距离地心4R（R为地球半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则g/g0为（ ）

A. 1； B. 1/2； C. 1/4； D. 1/16 。 7. A、B两颗行星，各有一颗卫星，卫星轨道接近各自的行星表面，如果两行星的质量比为MA：MB=p，两行星的半径比为RA：RB=q，则两卫星的周期之比为：( )

A．pq B． q p C．p

pq D．qqp 8. 设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球、月球仍可看作是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆轨道运动，则与开采前相比 （ ）

A．地球与月球间的万有引力将变大 B．地球与月球间的万有引力将变小

C．月球绕地球运动的周期将变大 D．月球绕地球运动的周期将缩短

9．土星外层上有一个环。为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环

中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断：（ ） A．若v∝R，则该层是土星的一部分 B．若v2∝R，则该层是土星的卫星群

C．若v∝1/R，则该层是土星的一部分 D．若v2∝1/R，则该层是土星的卫星群

10．设地球半径为R0，质量为m 的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则( )

（A）卫星的线速度为2gR02 （B）卫星的角速度为

g8R 0（C）卫星的加速度为g4 （D）卫星的周期为22R0g 11．把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星 ( )

A. 周期越小 B线速度越小 C角速度越小 D加速度越小

12. 如图所示，三颗人造地球卫星的质量Ma＝Mb＜Mc，b与c半

径相同，则：( )

A．线速度vb＝vc＜va B．周期Tb＝Tc＞Ta C．b所需的向心力最小 D．b与c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度

13. 一艘宇宙飞船贴近一恒星表面飞行，测得它匀速圆周运动的周期为T，设万有引力常数G，则此恒星的平均密度为：( )

A．GT2/3π B．3π／GT2 C．GT2／4π D．4π／GT2

14．为了估算一个天体的质量，需要知道绕该天体作匀速圆周运动的另一个星球的条件是（ ）

A.质量和运转周期 B.运转周期和轨道半径 C.轨道半径和环绕速度 D.环绕速度和质量

15. 已知下列哪些数据，可以计算出地球质量：( )

A．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离

B．月球绕地球运行的周期及月球绕地球旋转的轨道半径

C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期

D．若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度

16 .若已知某行星绕太阳公转的半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出( )

A.某行星的质量 B.太阳的质量 C.某行星的密度 D.太阳的密度 17. 2003年10月15日北京时间9时整，我国“神舟”五号飞船载着我国首位太空人杨利伟在酒泉卫星发射中心发射升空，10min后，“神舟”五号飞船准确进入预定轨道。在北京航天指挥中心的调度下，我国陆海空航天网对飞船进行了持续的跟踪、测量与控制，截止10月16日零点，“神舟”五号载人飞船已按预定轨道绕地球10圈。若地球半径R和地球表面的重力加速度g均已知，只根据以上提供的资料可估算出“神舟”五号飞船的哪些数据（ ）

A．轨道高度 B.环绕速度 C.向心加速度

D.向心力

18. 某人在一星球上以速度υ0竖直上抛一物体，经t秒钟后物体落回手中。已知星球半径为R，那么使物体不再落回星球表面，物体抛出时的速度至少为( )

A．

υ0t

2υ0Rυ0Rυ0

R B．t

C.

D．

tRt 19 我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为（ ）

A．42r2(rr1)B．42r3142r3GT2 D．2r2r1GT2 C．

GT2

4GT2 20 设行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比T2／R3=K为常数，此常数的大小：（ ） A．只与恒星质量有关 B．与恒星质量和行星质量均有关 C．只与行星质量有关 D．与恒星和行星的速度有关

21. 人造地球卫星运行时，其轨道半径为月球轨道半径的1/3，则此卫星

运行的周期大约是( ) 天至4天之间 天至8天之间 天至16天之间 D.大于16天

22. 己知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据，可以估算的物理量有（ ）

A.月球的质量 B.地球的质量 C.地球的半径 D.月球绕地球运行速度的大小

23．地球的公转周期和公转轨道半径分别为T和R；月球的公转周期和公轨道半径分别为t和r，则太阳质量与地球质量之比为（ ）

A．TrtR B．T2r3t2R3T2rt2R3 C．T2r3 D．t2R

24. 已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出（ ） A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8

B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9∶4

C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8∶9

D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81∶4

25．1999年11月20日，我国发射了“神州号”载人飞船，次日载人着陆，试验获得成功。载人舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用有一段匀

速下落过程。若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，载人舱的质量为m，则此过程中载人舱的速度为 。

26. 不考虑地球的自转，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量G, 则地球的平均密度为_______________.

27．地球半径为R，质量为M，万有引力恒量为G，地球自转周期为T，则同步卫星周期为 速度为 ，离地面的高度为 。

28. 设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度之比为k(均不计阻力)，且已知地球与该天体的半径之比也为k，则地球与天体的质量比为＿＿＿＿·

29. 一物体在地球表面的重力为16N，它在以5m／s2加速上升的火箭中视重为9N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的＿＿＿＿＿倍。(g＝10m/s2)

30. 地核的体积约为整个地球体积的16%，地核的质量约为地球质量

的34%。经估算，地核的平均密度为 kg/m3。（结果取两位

有效数字，引力常量G=×10-11、地球半径R=×106m）

31．中子星是由密集的中子组成的星体，具有极大的密度。通过观察已知

某中子星的自转角速度ω＝60πrad/s,该中子星并没有因为自转而解体，则计算中子星的密度最小值的表达式为ρ＝ ，计算出该中子的密度至少为 。

32. 如图，有A、B两颗行星绕同一恒星O做圆周运动，旋转方向相同，

A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，在某一时刻两行星第一次相遇 (即两颗行星相距最近)，则经过时间t1＝＿＿＿＿时两行星第二次相遇， 经过时间t2＝＿＿＿＿时两行星第一次相距最远。

33. 已知地球半径约为×106m，又知月球绕地球的运动可近似看做匀速圆周运动，则可估算出月球到地心的距离约为___________m（结果只保留一

位有效数字）

34．已知空间站周期约为90min，地球的半径约为6400km，地面重力加速

度约为10m/s2,国际空间站离地面的高度为____________km.

35.如图所示，在距一质量为M、半径为R、密度均匀的球体R处有一质量

为m的质点，此时球体对质点的万有引力为F1.当从球体中挖去一半径为

R/2的球体时，剩下部分对质点的万有引力为F2，求F1 :F2

36. 一行星与地球运动情况相似，此行星的一昼夜为T＝6小时，若弹簧

秤在其赤道上比两极处测同一物体的重力时读数小了10％，则此行星的

平均密度多大（30π/GT2＝×103kg/m3）

37．人类发射的空间探测器进入某行星的引力范围后，绕该行星做匀速圆

周运动。已知该行星的半径为R，探测器运行轨道在其表面上空h高处，运行周期为T。求该行星的质量和平均密度。

38. 在某星球表面上，宇航员用弹簧秤称得质量为m的砝码的重量为F，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得其环绕周期为T，根据上述

数据，试求该行星的质量

39. 2003年10月15日，我国神州五号载人飞船成功发射。这标志着我国的航天事业发展到了很高的水平。为了使飞船顺利升空，飞船需要一个加速过程。在加速过程中，宇航员处于超重状态。人们把这种状态下宇航员对座椅的压力与静止在地球表面时所受重力的比值，称为耐受力值，用

k 表示。在选拔宇航员时，要求他在此状态的耐受力值为4 k 12。

宇航员杨利伟的k 值为10。神州五号变轨后以×103m/s 的速度沿圆形轨道绕地球运行。已知地球半径R=×103 km，地面重力加速度g=10m/s2 。求

(1)当飞船沿竖直方向加速升空时，杨利伟承受了巨大的压力。在他能够承受的最大压力的情况下，飞船的加速度是多大 (2)求飞船在上述圆形轨道上运行时距地面的高度h。

4O．1999年11月20日，我国成功发射了第一艘航天试验飞船“神州一

号”，清晨6时30分，火箭点火升空，6时40分，飞船进入预定轨道。

21日2时50分，飞船在轨道上运行约13圈半后，接受返回指令离开轨道从宇宙空间开始返回，21日3时41分，成功降落到我国内蒙古中部，若飞船是沿圆形轨道运动，飞船的周期多大轨道半径多大绕行速度多少(已知地球半径R地＝×103km,地面重力加速度g＝10m/s2)

41. 两颗靠得很近的天体称为双星，它们以两者连线上某点为圆心作匀速圆周运动，这样就不至于由于万有引力而吸引在一起，设两双星质量分别为m和M，M＝3m。两星间距为L，在相互万有引力的作用下，绕它们连线上某点O转动，求 (1)OM间距为多少

(2)它们运动的周期为多少

）

42．人们认为某些白矮星（密度较大的恒星）每秒大约自转一周。（万有引力恒量G=×10-11

N·m2

/kg2

,地球半径为×103

km）为使其表面上的物体能够被吸引住而不致由于快速转动被“甩”掉，它的密度至少为多少假设某

白矮星密度约为此值，且其半径等于地球半径，则它的第一宇宙速度约为多少

43．1997年8月26日，在日本举行的一次学术大会上，德国Maxplanck学会的一个研究组织宣布了他们的研究成果：银河系的中心可能存在一个大黑洞。他们的根据是用口径为的天文望远镜对猎户座中位于银河系中心附近的星体进行近六年的观测所得到的数据。他们发现，距离银河系中心约60亿km的星体正以2000km/s的速度围绕银河系中心旋转。根据上面的数据，试利用经典力学知识估算一下（见提示2），如果银河系中心确实存在黑洞的话，其最大半径是多少（结果保留一位有效数字）。

提示1：黑洞是一种密度极大的天体，其表面的引力是如此之强，以

至包括光在内的所有物质都逃脱不了其引力的作用。2计算中可以采用拉普拉斯模型，在这种模型中，在黑洞表面上的所有物质，即使初速度等于光速c也逃脱不了其引力的束缚。

三、宇宙速度、人造地球卫星

1．卫星的运行速度

（1）卫星在轨道上做匀速圆周运动的速度叫运行速度。设地球质量为M，卫星质量为m，以某一速度υ在半径为r的轨道上运动，根据牛顿第二定律有：GMm/r2=mυ2/r，则卫星的运行速度υ=

GM/r；由此可知，卫星的

轨道半径r越大（即离地面越高）运行速度越小

★若卫星在紧靠地表的轨道上运行，轨道半径近似认为等于地球半径R，那么卫星此时的运行速度为υ1=GM/R=s；如果采用代换GM=gR2，则有

υ1=

gR=s；

此时的速度是卫星运行的最大速度，与此相对应的绕行时间最短为Tmax=2πR/υ1=5087s≈84分钟, 是卫星运转的最小周期.

（2）卫星的绕行加速度a、速度v、角速度ω、周期T都与轨道半径r有关：

GMmr2ma，得aGMr2，可见r越大，a越小。当卫星贴地球表面绕行时，其加速度最大，为s2；

由GMmv2GMr2mr，得vr，可见r越大，v越小。当卫星贴地球表面绕行时，其速度最大，约为s；

由GMmGMr2m2r，得r3，可见r越大，ω越小； 由223GMmm4r，得T4rr2T2GM，可见r越大，T越大。当卫星贴地

球表面绕行时，其周期最短，约为84分钟。

以上分析说明，轨道半径r是关键量，解决这类问题，抓住半径，就抓住了解题的关键。 2．宇宙速度（发射速度）

在地面上发射卫星的速度，叫做发射速度。

卫星绕地球表面做匀速圆周运动的速度υ1=s是卫星的最大运行速度，叫做地球的第一宇宙速度；

由GMmv21R2mR，R为地球半径，M为地球质量，可得第一宇宙速度

vGMv211R。由mgmR，g为地表重力加速度，R为地球半径，可得

第一宇宙速度v1gR。

卫星的轨道半径越大，所需要的发射速度越大，是因为飞行器在进入高轨道的过程中需要消耗大量的动能用以克服地球引力和其它阻力做功；当卫星经过调整进入较高轨道时它的速度已远小于开始的发射速度了，但这个较小的速度恰是高轨道运行时所要求的速度。由此可知υ1=s也是最小发射速度；

如果在地面上的发射速度过大，卫星就有可能挣脱地球的束缚而成为环绕太阳飞行的人造行星，这个速度为υ2=

2υ1=s，叫做第

二宇宙速度；

如果发射速度超过υ3=s，它将飞离太阳

系的束缚而成为绕银河系中心旋转的人造飞行物，这 个υ3叫做第三宇宙速度；

不同的发射速度对应于不同的运行轨道，如右图：

υ3轨道为双曲线，υ2轨道为抛物线，υ1轨道为近 地圆轨道；当υ1＜υ＜υ2，并且在远地点时不加任 何调整，飞行器就不会进入更大的圆轨道，它将沿一 个椭圆轨道绕地球旋转。

3．地球同步卫星（通讯卫星）：指卫星与地球以同一角速度旋转，或说卫星的运行周期等于地球的自转周期；同步卫星的轨道平面必定与地球的赤道平面重合，卫星定点在赤道上空的某一高度处，这是因为卫星的运行速度、角速度、周期是与其轨道半径一一对应的，而同步卫星的角速度和周期是确定的，因此其轨道半径也是确定的； （1）同步卫星的高度的计算：

（2）同步卫星的发射

发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2

相切于Q

点，轨道2、3相切于P点，如图所示。卫星在轨道1到Q点时 的速率小于在轨道2到Q点时的速率，但加速度是相同的；在轨 道2上到P点时的速度小于在轨道3到P点时的速率，但加速度 相等；在轨道2上由Q运动到P过程中速率变小，动能变小，势 能变大，总的机械能不变。

例1. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送人同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道

上正常运行时，下列说法中正确的是( ) A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度

C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的

加速度

D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度

例2．可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道 （ ） A．与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆

B．与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆

C．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的 D．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的

例3. 太空中飞行的航天器要想尽快追上同轨道运行的前面的航天器，采用的方法是（ ）

A.沿运动方向喷气 B. 先沿运动方向喷气，再沿运动相反方向喷气

C. 沿运动相反方向喷气 D.先沿运动相反方向喷气，再沿运动

方向喷气

例4．在地球上第一宇宙速度为s，某个星球的质量是地球质量2倍，星球的半径是地球半径的1/4。该星球的第一宇宙速度为多大

例5．用m表示地球同步卫星的质量，h表示它离地面的高度，R表

示地球的半径，gO表示地球表面处的重力加速度，ω表示地球自转的角速度。则同步卫星所受地球对它的万有引力的大小等于：（ ） A．mg0 B．mω2h C．mω2（R+h） D．mR2g0/（R+h）

2

例6．已知地球的质量为M，半径为R0，地球自转的角速度为ω0，万有引力恒量为G，地球表面处的引力加速度为g0,同步卫星质量为m，高度为h，则同步卫星的线速度可表示为( )

A.ωGMg0(R0+h) B.

0Rh C.0R D.3GM0 E.0h3g20R00

例7. 2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98°的经线在同一平面内。若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α=40°，已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g（视为常量）和光速c.试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间（要求用题给的已知量的物理量表示）

练习二

1. 以下关于宇宙速度的说法中正确的是( ) A.第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度 B.第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度 C.人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度

D.地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚 2. 可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道（ ）

A. 与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆 B. 与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆

C. 与赤道表面的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的 D. 与赤道表面的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的 3. 对于地球同步卫星的认识，正确的是：( )

A．它们只能在赤道的正上方，但不同卫星的轨道半径可以不同，卫星的加速度为零

B．它们运行的角速度与地球自转角速度相同，相对地球静止

C．不同卫星的轨道半径都相同，且一定在赤道的正上方，它们以第一宇宙速度运行

D．它们可在我国北京上空运行，故用于我国的电视广播 4. 关于地球同步卫星，下列说法正确的是 （ ）

A. 俄、美和中国发射的同步卫星，都在赤道上空的同一条轨道上运行 B. 各国发射的同步通讯卫星， 轨道各不相同

C. 同步卫星都具有跟地球自转相同的角速度 D. 同步卫星离开地面的高度和环绕速度都是一定的 5. 有关人造地球卫星的说法中正确的是： A．第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小速度 B．第一宇宙速度是近地圆轨道上人造卫星运行速度

C．第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度

D．卫星环绕地球的角速度与地球半径R成反比

6. 以下说法正确的有( )

A．第一宇宙速度s是人造卫星在空中绕地球做匀速圆周运动的最小速度 B．发射速度大于s而小于第二宇宙速度时，人造卫星将在高空沿椭圆轨道运行

C．如果通讯需要，地球同步通讯卫星可以定点在武汉上空 D．地球同步通讯卫星的轨道可以是圆的，也可以是椭圆的

7. 设两人造地球卫星的质量比为1:2，到地球球心的距离比为1:3，则它

们的( )

A．周期比为3:1 B．线速度比为1:3 C．向心加速度比为9:1 D．向心力之比为1:18

8. 在地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是( )

A 它们的质量可能不同 B 它们的速度可能不同

C 它们的向心加速度可能不同 D 它们离地心的距离可能不同

9. 两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动，周期之比为：TA：TB=1：8，则

轨道半径之比和运动速率之比分别为 ( )

A RA：RB二4：1， vA：vB＝ 1：2 B RA：RB＝ 4：l， vA：vB＝ 2：l

C RA：RB＝ l：4， vA：vB＝ l：2 D RA : RB = l：4， vA：vB＝ 2：l

10. 环绕地球在圆形轨道上运行的人造地球卫星，其周期可能是：( )

A．60分钟 B．80分钟 C．180分钟 D．25小时 11．用m表示地球通讯卫星（同步卫星）质量，h表示它离地面的高度，R0表示地球半径，g0表示地球表面的重力加速度，ω0表示地球自转的角速度，则该卫星所受的地球对它的万有引力的大小为（ ）

A. 0 B. m·R22 0·g0/(R0+h)C. m3R20g040 D. 3R240g00

12. 已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，自转角速度为ω,它的一个同步卫星质量为m，距地表高度为h。则此同步卫星线速度的大小为 （ ）

A. 0 B. ω(R+h) C.

GmRh D. RgRh

13．地球的半径为R，质量为M，一个卫星绕地球转动的周期为T环绕半径为r，地面处的引力加速度为g，则地球的密度可表示为：( )

A.

3M B.33r33g4R3GT2 C.4GT2R3 D.4GR 14. 地球同步卫星到地心的距离r可由r3a2b2c42求出。已知式中a的单

位是m，b的单位是s， c的单位是m/s2

，则（ ）

A. a是地球半径，b是地球自转的周期，c是地球表面处的重力加速度 B. a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是同步卫星的加速度

C. a是赤道周长，b是地球自转的周期，c是同步卫星的加速度

D. a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度

15. 同步卫星离地球球心的距离为r，运行速率为v1，加速度大小为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2，第一宇宙速度为

v2，地球半径为R，则( )

:a2=r:R :a2=R2:r2 :v2=R2:r2 D.v1:v2R:r

16. 启动卫星的发动机使其速度加大，待它运动到距离地面的高度比原来大的位置，再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星，该卫

星后一轨道与前一轨道相比（ ）

A.速度增大 B.周期减小 C.机械能增大 D.加速度减小

17. 发射地球同步通讯卫星的常用方法是，先用火箭将卫星送入一近地轨

道运行，然后再适时开动运载火箭经过渡轨道将其送入跟地球自转同步的运行轨道，那么轨道变更后和轨道变更前相比卫星有效载荷的( ) A. 机械能增大，动能增大 B. 机械能减小，动能增大 C. 机械能增大，动能减小 D. 机械能减小，动能减小

18. 2004年9月18日，欧盟和中国草签了中国参与伽利略项目的协议，我国和欧盟合作的建国以来最大的国际科技合作计划—伽利略计划将进入全面实施阶段。这标志着欧洲和我们都将拥有自己的卫星导航定位系统，并结束美国全球卫星定位系统（GPS）在世界独占熬头的局面。伽利略系统将由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成，可以覆盖全球，预计于2008年投入使用。卫星的轨道高度为2.4104km，倾角为56，分布在3个轨道上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨预备卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作。若某颗预备卫星处在略低于工作卫星的轨道上，以下说法中正确的是（ ）

A．预备卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度 B．预备卫星的周期小于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度 C．为了使该颗预备卫星进入工作卫星的轨道上，应考虑启动火箭发动机向后喷气，通

过反冲作用从较低轨道上使卫星加速

D．为了使该颗预备卫星进入工作卫星的轨道上，应考虑启动火箭发动机向前喷气，通

过反冲作用从较低轨道上使卫星减速

19. 我国已成功发射多颗气象卫星，为气象预报提供了大量有效信息，其中“风云”一号是极地圆形轨道卫星，“风云”二号是地球同步轨道卫星，且“风云”一号的运行周期是“风云”二号的一半。比较这两颗卫星，下列说法正确的是（ ）

A．“风云”一号离地面较近，对同一区域连续观测时间长

B．“风云”二号离地面较近，观测覆盖区域大 C．“风云”一号运行线速度较大，观测覆盖区域大

D．“风云”二号运行线速度较大，对同一区域连续观测时间长

20. 据媒体报道：2002年4月1日16时51分，遨游太空6天零18小时，行程540余万公里，绕地球飞行108圈的“神舟”三号安全返回。若将“神舟”三号绕地球的运动近似的看作匀速圆周运动，并且已知地球赤道上的重力加速度g=s2，则仅由上述条件就可以算出 （ ） A“神舟”三号绕地球运行的周期 B 地球的半径 C “神舟”三号绕地球运行的轨道半径 D 引力常量G

21. 1984年4月8日，我国第一颗地球静止轨道试验通信卫星发射成功，16日，卫星成功地定点于东经125度赤道上空。2003年10月15日9时

整，“神舟”五号载人飞船进入预定轨道，将中国第一名航天员送上太空，飞船绕地球14圈，即飞行21小时后，于16日6时23分在内蒙古阿木古郎草原安全着陆，由以上材料可知（ ） A．“通信卫星”运行周期较“神舟”五号的大 B．“通信卫星”运行轨道半径较“神舟”五号的大 C．“通信卫星”运行的线速度较“神舟”五号的大

D．“神舟”五号经过赤道上空时，也可以实现定点，与地球自转同步 22. 1990年3月，紫金山天文台将1965年9月20日发现的一颗小行星命名为吴健雄星，直径为32km，如果该行星的密度与地球相同，则对该小行星来说，其上物体的第一宇宙速度约为多少 (已知地球半径为6400 km，地球上第一宇宙速度为s)