卫星，根据万有引力提供圆周运动向心力，有：G Mm r 2＝m v 2r ，得v ＝ GM r
，卫星的动能为E k ＝12m v 2＝GMm 2r
，所以b 的动能最大；若要将卫星的轨道半径增大，卫星必须加速，机械能增大，所以d 的机械能最大，故D 正确．]
3．B [根据万有引力定律F ＝G m 1m 2r
2知，物体间的引力与两个物体的质量和两者之间的距离均有关，由于B 、C 两卫星的质量关系未知，所以B 、C 两颗卫星所受地球引力之比不一定为1∶9，故A 错误；C 卫星的轨道半径比B 卫星的轨道半径大，由开普勒第三定律知，B 卫星的公转周期小于C 卫星的公转周期，而C 卫星的公转周期等于地球自转周期，所以B 卫星的公转周期小于随地球自转物体的周期，因此B 卫星的公转角速度大于地面上跟随地球自转物体A 的角速度，故B 正确；物体在B 、C 卫星中均处于完全失重状态，物体对支持物的压
力均为零，故C 错误；根据开普勒第三定律r 3T
2＝k ，知C 、B 卫星轨道半径之比为3∶1，则周期之比为33∶1，所以地球自转周期是B 卫星的运行周期的33倍(约为5.2倍)，因此B
卫星中的宇航员一天内可看到5次日出，故D 错误．]
4．B [由题意可知，月球绕地球一周的过程中，其正面始终正对地球，据此可知，月球公转一周的时间内恰好自转一周，所以形成人们始终看不到月球背面的原因是月球绕地球的公转周期与其自转周期相同，故A 错误，B 正确；根据万有引力提供向心力可得，线速度为：v ＝ GM r
，地球的第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大环绕速度，所以月球绕地球公转的轨道线速度小于地球的第一宇宙速度，故C 错误；根据万有引力提供向心力可得，角速度为：ω＝GM r 3
，月球绕地球公转的轨道半径大于地球同步卫星绕地球运动的轨道半径，所以月球绕地球公转的角速度小于地球同步卫星绕地球运动的角速度，故D 错误．]
5．C [根据万有引力提供圆周运动向心力，可得周期T ＝ 4π2r 3GM
，A 卫星的轨道半径为r A ＝R ＋h ，则T A ＝2π(R ＋h )3
GM
，故A 错误；卫星在轨道上加速或减速将改变圆周运动所需向心力，而提供向心力的万有引力保持不变，故卫星在轨道上加速或减速时卫星将做离心运动或近心运动而改变轨道高度，故不能追上或等候同一轨道上的卫星，需要C 卫星先减速后加速才能追上B 卫星，故B 错误；根据万有引力提供圆周运动的向心力可得，线速度v ＝ GM r ，可知轨道半径越大线速度越小，因r A v B ＝v C ，故C 正确；根据万有引力提
供圆周运动的向心力可得向心加速度a ＝GM r
2，可知轨道半径越大向心加速度越小，因r A a B ＝a C ，故D 错误．]
6．C [根据G Mm r 2＝m v 2r ＝mω2r ＝m 4π2r T
2＝ma ，解得ω＝ GM r 3，则地球与火星的公转角速度大小之比为33∶22，选项A 错误；v ＝
GM r ，则地球与火星的公转线速度大小之比为62，选项B 错误；T ＝2πr 3GM ，则地球与火星的公转周期之比为22∶33，选项C 正确；a ＝GM r
2，则地球与火星的向心加速度大小之比为9∶4，选项D 错误．] 7．BD [因“轨道康复者”的高度低于同步卫星的高度，可知其角速度大于同步卫星的角速度，也大于站在赤道上的观察者的角速度，则站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运
动，故A 错误；由G Mm r 2＝ma 得：a ＝GM r 2，在图示轨道上，“轨道康复者”与地球同步卫星加速度大小之比为a 1a 2＝r 22r 12＝4212＝16，故B 正确；因“轨道康复者”与地球同步卫星的质量关系不确定，则不能比较机械能的关系，故C 错误；“轨道康复者”应从图示轨道上加速后，轨道半径增大，与同步卫星轨道相交，则可进行对接，故D 正确．]
8．BD [电梯仓停在地球同步轨道站时，万有引力全部提供向心力，所以缆绳对它无作用力，故A 错误，B 正确；电梯仓停在中间位置时，由于电梯仓的角速度与地球自转角速度相等，电梯仓做圆周运动的半径比同步轨道的半径小，所需的向心力比同步轨道的半径小，而受到的万有引力比在同步轨道上的大，所以缆绳对它有沿绳背向地心的作用力，故C 错误，D 正确．]
9．AD [G Mm r 2＝m 4π2T 2r ，解得M ＝4π2G ·r 3T 2，从题图中可知斜率越小，r 3
T 2越大，质量越大，所以行星A 的质量大于行星B 的质量，A 正确；根据题图可知，两颗卫星在相应行星表面做匀
速圆周运动的周期相同，密度ρ＝M V ＝M 43πR 3＝4π2G ·R 3
T 0243
πR 3＝3πGT 02，所以行星A 的密度等于行星B 的密度，B 错误；第一宇宙速度v ＝2πR T 0
，A 的半径大于B 的半径，卫星环绕行星表面运行的周期相同，则A 的第一宇宙速度大于行星B 的第一宇宙速度，C 错误；根据G Mm r 2＝ma 得a ＝G M r 2，当两行星的卫星轨道半径相同时，A 的质量大于B 的质量，则行星A 的卫星向心加速度大于行星B 的卫星向心加速度，D 正确．]
10．D [根据万有引力提供向心力GMm r 2＝mω2r ，ω＝GM r 3
，中轨道卫星的轨道半径小于同步卫星，轨道半径小的角速度大，所以中轨道卫星的角速度大于地球同步卫星，故A 错误；根据v ＝ωr 得v ＝ GM r
，中轨道卫星的轨道半径小，线速度大，B 错误；经过6小时，中轨道卫星旋转一周，而同步卫星与地球旋转14
周，故不可能在同一直线上，故C 错误；24小时后地球旋转1周，中轨道卫星完成4周，则卫星仍在地面该点的正上方，所以D 选项是正确的．]
11．ABD [由题意可知，卫星的周期：T ＝360°90°
×45 min ＝180 min ＝3 h ．根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律有：GMm r 2＝m 4π2T 2r ，解得：r ＝ 3GMT 24π2，该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比r ∶r 同步＝ 3T 2
T 同步2＝1∶4，故A 正确；根据万有引力提供向心力，由牛顿
第二定律有：GMm r 2＝ma ，解得：a ＝GM r
2，该卫星加速度与同步卫星加速度之比a ∶a 同步＝r 同步2∶r 2＝16∶1，故B 正确；根据加速度a ＝ω2r ，赤道上的人随地球自转的加速度比同步卫星的加速度小，所以该卫星的加速度与赤道上的人随地球自转的加速度之比大于16∶1，故C 错误；地球的自转周期为24 h ，从卫星经过赤道上的某点正上方开始，24 h 内该卫星刚好转了8圈，又经过赤道上的该点正上方，故D 正确．]
12．B [地球自转周期变小，卫星要与地球保持同步，则卫星的公转周期也应随之变小，由
开普勒第三定律r 3T
2＝k 可知卫星离地球的高度应变小，要实现三颗卫星覆盖全球的目的，则卫星周期最小时，由数学几何关系可作出卫星间的位置关系如图所示．
卫星的轨道半径为r ＝R sin 30°
＝2R 由r 13T 12＝r 23T 2
2)得 (6.6R )3242＝(2R )3T 2
2. 解得T 2≈4 h ．]
13．D [根据开普勒第三定律有R 金3R 3＝T 金2T 地2，“金星凌日”每隔t 0年出现一次，故(2πT 金－2πT 地
)t 0＝2π，已知T 地＝1年，联立解得R 金R ＝ 3(t 01＋t 0)2，因此金星的公转轨道半径R 金＝R 3(t 01＋t 0
)2，故D 正确．] 14．D [同步卫星只能定点在赤道的正上方，则该卫星一定不是同步卫星，故A 错误；卫星的轨道平面必须经过地心，不可能与地球北纬43°线所确定的平面共面，故B 错误；卫星的
周期可能为T ′＝T n ，n ＝1,2,3…，根据G Mm r 2＝m 4π2T ′2
r ，解得r ＝ 3GMT 24π2n 2(n ＝1,2,3…)，满足这个表达式的部分轨道即可，故C 错误，D 正确．]
