運(yùn)行速度 ⑵人造衛(wèi)星 衛(wèi)星的特點(diǎn) 運(yùn)行軌道 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

開普勒在1609-1619年發(fā)表了著名的開普勒行星三定律,其中第三定律的內(nèi)容:所有行星在橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等.實(shí)踐證明.開普勒三定律也適用于人造地球衛(wèi)星.2005年10月17日,“神舟”六號(hào)飛船在繞地球飛行5天后順利返回.“神舟”六號(hào)飛船在圓軌道正常運(yùn)行時(shí),其圓軌道半徑為r,返回過程可簡化為:圓軌道上飛船,在適當(dāng)位置開動(dòng)制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)一小段時(shí)間(計(jì)算時(shí)可當(dāng)作一瞬時(shí)),使飛船速度減小,并由圓軌道轉(zhuǎn)移到與地面相切的橢圓軌道上,如圖所示,橢圓軌道與地面的切點(diǎn)即為設(shè)在內(nèi)蒙的飛船主著陸場,設(shè)地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,圓軌道為橢圓軌道的一種特殊情況,空氣阻力不計(jì).問:
(1)制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)是采用噴射加速后的質(zhì)子流來制動(dòng),那么發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)向什么方向噴射質(zhì)子流?
(2)飛船在圓軌道運(yùn)行的周期.
(3)制動(dòng)之后,飛船經(jīng)過多長時(shí)間到達(dá)地面的主著陸場.

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閱讀下列材料,并結(jié)合材料解題

開普勒從1909年——1919年發(fā)表了著名的開普勒行星三定律:

第一定律:所有的行星分別在大小不同的橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動(dòng),太陽在這個(gè)橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上

第二定律:太陽和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積

第三定律:所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等

實(shí)踐證明,開普勒三定律也適用于人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng),如果人造地球衛(wèi)星沿半徑為r的圓形軌道繞地球運(yùn)動(dòng),當(dāng)開動(dòng)制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后,衛(wèi)量速度降低并轉(zhuǎn)移到與地球相切的橢圓軌道,如圖問在這之后,衛(wèi)星經(jīng)過多長時(shí)間著陸?空氣阻力不計(jì),地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,圓形軌道作為橢圓軌道的一種特殊形式。

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火星表面特征非常接近地球,適合人類居住。近期我國宇航員王躍正與俄羅斯宇航員一起進(jìn)行“模擬登火星”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。宇航員為了測定火星表面的重力加速度,做了如下探究:  
將直徑為d的光滑環(huán)形軌道豎直固定在火星表面,讓小滑塊在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,當(dāng)小滑塊經(jīng)過軌道最低點(diǎn)速度為v0時(shí),恰能通過軌道最高點(diǎn)。已知火星的半徑為R。
(1)試求火星表面的重力加速度g;
(2)若給火星發(fā)射一顆人造衛(wèi)星,試計(jì)算衛(wèi)星運(yùn)行周期應(yīng)滿足的條件。

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自從1957年前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星,開發(fā)太空資源便成了人類夢寐以求的愿望,多少年來科學(xué)家利用太空環(huán)境失重的顯著特點(diǎn)進(jìn)行了許多有價(jià)值的實(shí)驗(yàn),并把人類的活動(dòng)范圍擴(kuò)展到太空,同時(shí)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),1999年11月21日我國載人航天工程“神舟”號(hào)試驗(yàn)飛船飛行成功,使我國成為繼美國、俄羅斯之后第三個(gè)航天飛船飛行成功的國家,試回答下列問題:

(1)下列有關(guān)在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船中,說法正確的是

[  ]

A.處于失重環(huán)境中的一切物體都不受地球引力的作用

B.飛船中的某一實(shí)驗(yàn)鐵球?qū)⑻幱凇捌 睜顟B(tài)

C.飛船中宇航員無法使用天平、量筒以及水銀溫度計(jì)等儀器

D.飛船要追上空間站并與之對(duì)接只能從較低高度的軌道上加速

(2)地球半徑為,地面的重力加速度為g,一個(gè)質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星,在離地面高度h=的圓形軌道上繞地球運(yùn)行,則

[  ]

A.人造衛(wèi)星受到的地球引力mg

B.人造衛(wèi)星的速度

C.人造衛(wèi)星的周期T=2π

D.人造衛(wèi)星的角速度

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人造衛(wèi)星是發(fā)射數(shù)量最多,用途最廣,發(fā)展最快的航天器.其中赤道軌道衛(wèi)星的特點(diǎn)是軌道平面和赤道平面重合,近似繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).若某赤道軌道衛(wèi)星離地球表面高度為h,飛行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同,地球的自轉(zhuǎn)角速度為ω地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,某時(shí)刻衛(wèi)星正通過赤道上一建筑物的上方,求:
(1)衛(wèi)星的角速度,線速度;
(2)衛(wèi)星下次通過該建筑物上方所需的時(shí)間.

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