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新教材2023高中物理第三章万有引力定律第四节宇宙速度与航天同步测试--第1页

知识创造未来

第四节宇宙速度与航天

A级合格达标

1.不同的地球同步卫星，下列哪个物理量可能不同（）

A.线速度大小B.向心力大小

C.轨道半径D.加速度大小

解析：同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，

3

mM4π2v2GMT2

G＝mr＝m＝ma，则有r＝.同步卫星的周期与地球自

r2T2r4π2

GM

转周期相同，所以各个同步卫星轨道半径相同，线速度v＝，

r

所以所有地球同步卫星线速度大小相同，故A、C不符合题意.向心加

GM

速度a＝，所以加速度大小相同，但质量不知，因此向心力大小不

r2

一定相同，故D不符合题意，B符合题意.

答案：B

2.（多选）如图所示，质量为m的卫星绕地球做圆周运动，已知地球

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半径为R，质量为M，卫星轨道半径为r，卫星所在高度处的向心加

速度为a，地球表面重力加速度为g，则卫星的速度为（）

A.gRB.ar

GmGM

C.D.

rr

mMv2

解析：对卫星，万有引力提供向心力，有G＝ma＝m，解得v＝ar

r2r

GM

或者v＝，故选B、D.

r

答案：BD

3.已知地球两极处的重力加速度为g，赤道上的物体随地球匀速圆周

运动的向心加速度为a、周期为T.由此可知地球的第一宇宙速度为

（）

aTgT

A.