西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功将“天链一号02星”送入太空.火箭飞行约26分钟后,西安卫星测控中心传来的数据表明,星箭分离,卫星成功进入地球同步转移轨道.“天链一号02星”是我国第二颗地球同步轨道数据中继卫星,又称跟踪和数据中继卫星,由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制.中继卫星被誉为“卫星的卫星”,是航天器太空运行的数据“中转站”,用于转发地球站对中低轨道航天器的跟踪测控信号和中继航天器发回地面的信息的地球静止通信卫星.
(1)已知地球半径R,地球表面的重力加速度g,地球自转周期T,万有引力常量为G,请你求出地球的密度和“天链一号02星”距地面的高度?
(2)某次有一个赤道地面基站发送一个无线电波信号,需要位于赤道地面基站正上方的“天链一号02星”把该信号转发到同轨道的一个航天器,如果航天器与“天链一号02 星” 处于同轨道最远可通信距离的情况下,航天器接收到赤道地面基站的无线电波信号的时间 是多少?已知地球半径为R,地球同步卫星轨道半径为r,无线电波的传播速度为光速c.
科目:高中物理 来源: 题型:单选题
火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目.假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期为,神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为
,火星质量与地球质量之比为p,火星半径与地球半径之比为q,则
与
之比为( )
A.![]() | B.![]() | C.![]() | D.![]() |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
(8分)一星球的半径为R,为了测量该星球两极和赤道的重力加速度及星球自转角速度,某人用小球在该星球表面做了以下实验:(不计小球在运动的过程中所受阻力)
①在该星球的两极(相当于地球的南极和北极),以初速度v0(相对地面)从h高处将一小球水平抛出,小球触地时速度与水平方向成α角.则测量的该星球两极的重力加速度为 ;
②在该星球的赤道上(相当于地球的赤道),同样以速度v0(相对地面)从h高处将一小球水平抛出,小球触地时速度与水平方向成β角.该星球赤道上的重力加速度为 ;该星球的自转角速度为 .
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即 k是一个对所有行星都相同的常量.将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式.已知引力常量为G,太阳的质量为M太.
(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立.经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106s,试计算地球的质量M地.(G=6.67×10-11Nm2/kg2,结果保留一位有效数字)
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(18分)万有引力定律揭示了天体运动的规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。
(1)用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量,随称量位置的变化可能会有不同的结果。已知地球的质量为M,自转周期为T,引力常量为G。将地球看作是半径为R,质量均匀分布的球体,不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时,弹簧秤的读数是F0。
a.若在北极上空h处称量,弹簧秤的读数为F1,求比值F1/F0的表达式(并就的情形算出具体数值,(计算结果保留两位有效数字)
b.若在赤道地面处称量,弹簧秤的读数为F2,求比值F2/F0的表达式
(2)设想地球绕太阳公转的半径为r,太阳的半径为RS,地球的半径为R,三者均减小为现在的1.0%,太阳和地球的密度均匀且不变,仅考虑太阳和地球之间的相互作用,以现实地球的1年为标准,计算“设想地球”的一年将变为多长?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分)已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球同步卫星的周期为To。另有一颗
轨道在赤道平面内的绕地球自西向东运行的卫星,某时刻该卫星能观察到的赤道弧长最大为 赤道周长的三分之一。求:
(1)该卫星的周期。 ,
(2)该卫星相邻两次经过地球赤道上同一点的正上空所需的时间。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分)某同学是一位航天科技爱好者,当他从新闻中得知,中国航天科技集团公司将在2010年底为青少年发射第一颗科学实验卫星——“希望一号”卫星(代号XW-1)时,他立刻从网上搜索有关“希望一号”卫星的信息,其中一份资料中给出该卫星运行周期10.9min。他根据所学知识计算出绕地卫星的周期不可能小于83min,从而断定此数据有误。
已知地球的半径R=6.4×106m,地球表面的重力加速度g=10m/s2。请你通过计算说明为什么发射一颗周期小于83min的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分)已知地球自转周期T,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,请使用上述已知量导出地球同步卫星距离地面的高度h的表达式,并说明同步卫星的轨道特点,运转方向。
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