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運行速度 ⑵人造衛(wèi)星 衛(wèi)星的特點 運行軌道 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”六號飛船在繞地球飛行5天后順利返回.“神舟”六號飛船在圓軌道正常運行時,其圓軌道半徑為r,返回過程可簡化為:圓軌道上飛船,在適當位置開動制動發(fā)動機一小段時間(計算時可當作一瞬時),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.問:
(1)制動發(fā)動機是采用噴射加速后的質(zhì)子流來制動,那么發(fā)動機應(yīng)向什么方向噴射質(zhì)子流?
(2)飛船在圓軌道運行的周期.
(3)制動之后,飛船經(jīng)過多長時間到達地面的主著陸場.

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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動,太陽在這個橢圓的一個焦點上

第二定律:太陽和行星的連線在相等的時間內(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

實踐證明,開普勒三定律也適用于人造地球衛(wèi)星的運動,如果人造地球衛(wèi)星沿半徑為r的圓形軌道繞地球運動,當開動制動發(fā)動機后,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)過多長時間著陸?空氣阻力不計,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行“模擬登火星”實驗活動。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)做圓周運動,如圖所示,當小滑塊經(jīng)過軌道最低點速度為v0時,恰能通過軌道最高點。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,試計算衛(wèi)星運行周期應(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)境失重的顯著特點進行了許多有價值的實驗,并把人類的活動范圍擴展到太空,同時積累了豐富的經(jīng)驗,1999年11月21日我國載人航天工程“神舟”號試驗飛船飛行成功,使我國成為繼美國、俄羅斯之后第三個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動的宇宙飛船中,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.飛船中的某一實驗鐵球?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等儀器

D.飛船要追上空間站并與之對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)星的特點是軌道平面和赤道平面重合,近似繞地球做勻速圓周運動.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間.

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