（06万有引力与航天） 8卫星物理量的比较 卫星变轨（原卷+解析）—2021高中物理一轮复习专题训练

卫星物理量的比较 1、如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（　　） A．三者的角度关系 B．三者的周期关系为 C．三者的线速度的大小关系为 D．三者的向心加速度的大小关系为 【来源】湖南省张家界市2019-2020学年高一（下）期末考试物理试题 【答案】B 【解析】 A．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，即 卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 得 由于，则 所以 故A错误； B．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，即 卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 得 由于，则 所以 故B正确； C．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，即 由于，根据可知 卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 得 由于，则 所以 故C错误； D．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，即 由于，根据可知 卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 得 由于，则 所以 故D错误。 故选B。 2、如图所示，是地球赤道上空的近地卫星A和地球的同步卫星B的运动示意图。若它们的运动均可视为匀速圆周运动，比较这两个卫星的运动情况，以下判断正确的是（　　） A．两卫星线速度的大小关系为 B．两者向心加速度大小关系为 C．两卫星的运行速度均大于第一宇宙速度 D．同步卫星的周期和地球自转周期相同，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小 【来源】河南省郑州市2019-2020学年高一（下）期末考试物理试题 【答案】B 【解析】 ABC．根据 可得 因为rB>rA>R，则 且两卫星的运行速度均小于第一宇宙速度，选项AC错误，B正确； D．同步卫星的周期和地球自转周期相同，根据 可知，高度和速度都是固定的值，选项D错误。 故选B。 3、如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（　　） A．卫星a的角速度小于c的角速度 B．卫星a的加速度大于b的加速度 C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D．卫星b的周期大于24 h 【来源】河南省郑州市中牟县第一高级中学2019-2020学年高一（下）期中模拟（二）物理试题 【答案】A 【解析】 AB．根据万有引力提供向心力有 解得 ，，， 由角速度、加速度的表达式可得出：半径大的角速度小，加速度小，选项A正确，B错误； C．由线速度的表达式可得出轨道半径大的线速度小，则卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，选项C错误； D．卫星b与卫星a的轨道半径相同，a是地球同步卫星，则周期相同为24h，选项D错误 故选A。 4、如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知P、Q、M三颗卫星均做匀速圆周运动，其中P是地球同步卫星，则（　　） A．卫星P、M的角速瘦 B．卫星Q、M的加速度 C．卫星P、Q的机械能一定相等 D．卫星P和Q均可相对地面静止 【来源】山东省菏泽市第一中学2019-2020学年高一（下）7月期末模拟物理试题 【答案】A 【解析】 A．由万有引力提供向心力 G=mω2r 得 则半径大的角速度小，则ωP<ωM，故A正确； B．由万有引力提供向心力 G=ma 得 a=G 卫星Q、M的加速度aQ<aM．故B错误； C．卫星P、Q的质量关系不确定，则机械能不一定相等，选项C错误； D．卫星Q的轨道平面不与赤道重合，则不可能相对地面静止，选项D错误。 故选A。 5、如果所示，高度不同的三颗人造卫星，某一瞬间的位置恰好与地心在同一条直线上，如图所示，若此时它们的飞行方向相同，角速度分别为ω1、ω2、ω3，线速度分别为v1、v2、v3周期分别为T1、T2、T3，向心加速度分别为al、a2、a3，则（　　） A．ω1>ω2>ω3 B．v1<v2<v3 C．T1=T2=T3 D．al>a2>a3 【来源】广东省华南师大附中2019-2020学年高一（下）期末考试物理试题 【答案】B 【解析】 卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，则有 A．解得 半径r越大角速度ω越小，则有 ω1<ω2<ω3 故选项A； B．解得 半径r越大，线速度v越小，则有 v1<v2<v3 故选项B正确； C．解得 半径r越大，周期T越大，则有 T1>T2>T3 故选项C错误； D．解得 半径r越大，加速度a越小，则有 al<a2<a3 故选项D错误。 故选B。 6、如图所示，有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球一起转动，b是近地卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，下列说法正确的是（　　） A．卫星a放在此位置时受到的重力比放在南极时大 B．卫星