1母题五天体的“环绕”与“变轨”运动【母题来源】2014年天津卷第3题【母题原题】3.(6分)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时
假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比A.距地面的高度变大B.向心加速度变大C.线速度变大D.角速度变大【答案】A【试题解析】同步卫星的周期等于地球的自转周期,根据万有引力定律和牛顿第二定律可知,卫星的周期越大,轨道半径越大,所以地球自转变慢后,同步卫星需要在更高的轨道上运行,选项A正确;而此时万有引力减小,所以向心加速度减小、线速度减小,角速度减小,故选项B、C、D错误
【命题意图】本类题通常主要考查对描述圆周运动的基本参量——线速度、角速度、周期(频率)等概念的理解,以及对牛顿第二定律、向心力公式、万有引力定律等规律的理解与应用
【考试方向】这类试题在考查题型上,通常以选择题的形式出现,极个别情况下会出现在计算题中,难度一般中等;在考查内容上一般考查对描述圆周运动参量间的关系、牛顿第二定律、向心力公式、万有引力定律等基本概念和基本规律的理解与应用,有时还会涉及能量知识,同时还会考查运用控制变量法进行定性判断或定量计算的能力
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2【得分要点】在行星(卫星)运动中,所做匀速圆周运动的向心力由中心天体对它们的万有引力提供,即:=Fn,设中心天体的质量为M,行星或卫星(即环绕天体)的质量为m,根据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力公式有:=Fn===mrω2==man,解得:【母题1】我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350km,“神州八号”的运行轨道高度为343km,它们的运行轨道视为圆周,则()A.“天宫一号”比“神州八号”速度大B.“天宫一号”比“神州八号”周期长C.“天宫一号”比“神