5.3人类对太空的不懈追求
1.完成物理学第一次大综合的标志是( )
A.日心说 B.开普勒三大定律
C.万有引力定律 D.牛顿三大运动定律
解析:万有引力定律是牛顿在前辈基础上通过艰辛努力而建立的,它是物理学的第一次大综合。
答案:C
2.假如一个环绕地球做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做圆周运动,则( )
A.根据公式v=ωr可知,卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B.根据公式F=可知,卫星所需的向心力将减小到原来的
C.根据公式F=可知,地球提供的向心力将减小到原来的
D.根据公式F=mω2r知,卫星所需向心力增大到原来的2倍
解析:由于随着半径r的变化,卫星的角速度和线速度都要变化,所以不能根据v=ωr、F=mω2r和F=得v∝r、F∝r及F∝,故A、B、D错误。卫星绕地球做圆周运动时,地球对卫星的吸引力提供卫星做圆周运动的向心力,由F向=G知,卫星的轨道半径增大到原来的2倍时,向心力减小到原来的,故C正确。
答案:C
3.2010年1月17日,我国成功发射北斗COMPASS-G1地球同步卫星。据了解这已是为北斗卫星导航系统发射的第三颗地球同步卫星。则对于这三颗已发射的同步卫星,下列说法中错误的是( )
A.它们的运行速度大小相等,且都小于7.9 km/s
B.离地面高度一定,相对地面静止
C.绕地球运行的角速度与地球自转角速度相等
D.它们的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
解析:同步卫星绕地球运行的角速度与地球自转角速度相等,它们相对地面静止;由G=mω2r可知,它们离地面高度一定,运行速度v=ωr,大小相等,且都小于7.9 km/s;与静止在地球赤道上的物体相比,它们角速度相同,半径不同,由a=ω2r可知向心加速度大小不等。
答案:D
4.有两颗人造地球卫星,它们的质量之比是m1∶m2=1∶2,它们运行的线速度大小之比是v1∶v2=1∶2,那么以下关系正确的是( )
A.它们运行的周期之比是T1∶T2=8∶1
B.它们的轨道半径之比是r1∶r2=4∶1
C.它们的向心力大小之比是F1∶F2=1∶32
D.它们的向心加速度大小之比是a1∶a2=16∶1
解析:卫星运行的向心力等于万有引力,有G=,得r=,而GM为常数,所以半径之比为==,故B正确。又G=m()2r,得T=2π ,所以= = =,故A正确。向心加速度a=,所以=·=()2×=