2019年高考物理一轮复习 专题5.9 卫星的相距最近最远问题千题精练

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1、专题5.9卫星的相距最近最远问题一．选择题1．（2018河南八市学评测试）地球赤道上一位观察者a，赤道平面内有一颗自西向东运行的近地卫星b，a观测发现，其正上方有一颗静止不动的卫星c，每隔时间T卫星b就会从其正上方飞过。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，下列说法正确的是A．c的加速度大于b的加速度B．a的线速度大于c的线速度C．地球的质量为D．c的周期为【参考答案】D2.如图建筑是厄瓜多尔境内的“赤道纪念碑”。设某人造地球卫星在赤道上空飞行，卫星的轨道平面与地球赤道重合，飞行高度

2、低于地球同步卫星。已知卫星轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，某时刻卫星通过这一赤道纪念碑的正上方，该卫星过多长时间再次经过这个位置(　　)A.B.C.D.【参考答案】D3、(2017·四川省遂宁市高三二诊)如图所示，质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动，其中b、c在地球的同步轨道上，a距离地球表面的高度为R，此时a、b恰好相距最近．已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为ω.万有引力常量为G，则(　　)A．发射卫星b

3、时速度要大于11.2km/sB．卫星a的机械能大于卫星b的机械能C．卫星a和b下一次相距最近还需经过t＝D．若要卫星c沿同步轨道与b实现对接，可让卫星c加速【参考答案】C4、(2017·广东省深圳市高三第一次调研)人造卫星a的圆形轨道离地面高度为h，地球同步卫星b离地面高度为H，h＜H，两卫星共面且旋转方向相同．某时刻卫星a恰好出现在赤道上某建筑物c的正上方，设地球赤道半径为R，地面重力加速度为g，则(　　)A．a、b线速度大小之比为B．a、c角速度之比为C．b、c向心加速度大小之比D．a下一次通过c正上方

4、所需时间等于t＝2π【参考答案】C【名师解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，根据牛顿运动定律求解卫星的角速度．卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空．绕地球运行的卫星，地球对卫星的万有引力提供向心力，设卫星的线速度为v，则：G＝m，所以v＝，可知a、b线速度大小之比为.故A错误；设卫星的角速度为ω，G＝mω2r，得ω＝，所以：＝，又由于同步卫星b的角速度与c的角速度相同，所以＝，故B

5、错误；同步卫星b的角速度与c的角速度相同，根据：a＝ω2r可得：＝，故C正确；设经过时间t卫星a再次通过建筑物c上方，根据几何关系有：(ωa－ωc)t＝2π，又mg＝，联立解得：t＝＝＝，故D错误．5．(2016·赣州高三第一次联考)太阳系中某行星运行的轨道半径为R0，周期为T0，但天文学家在长期观测中发现，其实际运行的轨道总是存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离(行星仍然近似做匀速圆周运动)。天文学家认为形成这种现象的原因可能是该行星外侧还存在着一颗未知行星。假设两行星的运行轨道在同一平

6、面内，且绕行方向相同，则这颗未知行星运行轨道的半径R和周期T是(认为未知行星近似做匀速圆周运动)(　　)A．T＝B．T＝T0C．R＝R0D．R＝R0【参考答案】BC　6.(2016·江苏南通如东一检)某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，行星会运行到日地连线的延长线上(相距最近)，如图所示。设该行星与地球的公转周期之比为k1，公转半径之比为k2，则(　　)A．k1＝B．k1＝C．k2＝2/3D．k2＝2/3【参考答案】BD　7．(2016·云南昆明高三月考)太阳系各行星可近似看成在同一平面内沿同

7、一方向绕太阳做匀速圆周运动。设天王星公转周期为T1，公转半径为R1；地球公转周期为T2，公转半径为R2。当地球和天王星运行到太阳两侧，且三者排成一条直线时，(忽略两者之间的引力作用，万有引力常量为G)下列说法正确的是(　　)A．天王星公转速度大于地球公转速度B．地球与天王星相距最近至少需经历C．太阳的质量为D．天王星公转的向心加速度与地球公转的向心加速度之比为【参考答案】B　【名师解析】地球和天王星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，G＝m，解得v＝，因R1＞R2，故v1＜v2，选项A错误；设地球与天

8、王星相距最近至少需要时间t，由－＝0.5，解得t＝，选项B正确；由G＝m·R1，解得太阳的质量为M＝，选项C错误；由G＝ma，得＝，选项D错误。8..设金星和地球绕太阳中心的运动是公转方向相同且轨道共面的匀速圆周运动，金星在地球轨道的内侧(称为地内行星)。在某些特殊时刻，地球、金星和太阳会出现在一条直线上，这时候从地球上观测，金星像镶嵌在太阳脸上的小黑痣缓慢走过太阳表面。天文学称这种现象为“金星凌日”。如图所示，