34 人造卫星运行规律分析
[方法点拨] (1)由v＝
GM得出的速度是卫星在圆形轨道上运行时的速度，而发射航天r器的发射速度要符合三个宇宙速度．(2)做圆周运动的卫星的向心力由地球对它的万有引力提供，并指向它们轨道的圆心——地心．(3)在赤道上随地球自转的物体不是卫星，它随地球自转所需向心力由万有引力和地面支持力的合力提供．
1．(2017·江西鹰潭一模)我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射．量子卫星成功运行后，我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系．假设量子卫星轨道在赤道平面，如图1所示．已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍，同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，图中P点是地球赤道上一点，由此可知( )
图1
n3
A．同步卫星与量子卫星的运行周期之比为3
mB．同步卫星与P点的速度之比为
1
nC．量子卫星与同步卫星的速度之比为 D．量子卫星与P点的速度之比为
nmn3 m2．(2017·山东日照一模)2016年11月22日，我国成功发射了天链一号04星．天链一号04星是我国发射的第4颗地球同步卫星，它与天链一号02星、03星实现组网运行，为我国神舟飞船、空间实验室天宫二号提供数据中继与测控服务．如图2所示，1是天宫二号绕地球稳定运行的轨道，2是天链一号绕地球稳定运行的轨道．下列说法正确的是( )
图2
A．天链一号04星的最小发射速度是11.2 km/s
B．天链一号04星的运行速度小于天宫二号的运行速度
C．为了便于测控，天链一号04星相对于地面静止于北京飞控中心的正上方 D．由于技术进步，天链一号04星的运行速度可能大于天链一号02星的运行速度 3．(多选)(2017·黑龙江大庆一模)如图3所示，a为放在地球赤道上随地球表面一起转动的物体，b为处于地面附近近地轨道上的卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，若
a、b、c、d的质量相同，地球表面附近的重力加速度为g.则下列说法正确的是( )
图3
A．a和b的向心加速度都等于重力加速度g B．b的角速度最大
C．c距离地面的高度不是一确定值 D．d是三颗卫星中动能最小，机械能最大的
4．(2017·福建漳州联考)同步卫星离地面距离为h，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R.则( ) A.＝
v1R
v2h＋RB.＝ D.＝
a1a2v1v2
h＋R RRh＋R
a1R2C.＝ a2?h＋R?2
5．(2024·安徽省“皖南八校”第二次联考)一颗在赤道上空做匀速圆周运动运行的人造卫星，其轨道半径上对应的重力加速度为地球表面重力加速度的四分之一，则某一时刻该卫星观测到地面赤道最大弧长为(已知地球半径为R)( ) 2111A.πR B.πR C.πR D.πR 3234
6．(多选)(2017·广东广州测试一)已知地球半径R＝6 390 km、自转周期T＝24 h、表面重力加速度g＝9.8 m/s，电磁波在空气中的传播速度c＝3×10 m/s，不考虑大气层对电磁波的影响．要利用同一轨道上数量最少的卫星，实现将电磁波信号由地球赤道圆直径的一端传播到该直径的另一端的目的，则( ) A．需要的卫星数量最少为2颗
B．信号传播的时间至少为8.52×10 s C．卫星运行的最大向心加速度为4.9 m/s D．卫星绕地球运行的周期至少为24 h
2
－2
2
8
图4
7．如图4所示，质量分别为m和2m的甲、乙两颗卫星以相等的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，不考虑其他天体的影响，则两颗卫星( ) A．所受的万有引力大小之比为1∶2 B．运动的向心加速度大小之比为1∶2 C．动能之比为1∶2
D．运动的角速度大小之比为1∶2
2024版高考物理一轮复习试题：第四章 专题34 人造卫星运行规律分析(含答案)
