10.我國(guó)自主研制的首艘貨運(yùn)飛船“天舟一號(hào)”發(fā)射升空后,與已經(jīng)在軌運(yùn)行的“天宮二號(hào)”成功對(duì)接形成組合體.假設(shè)組合體在距地面高度為h的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響.則組合體運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度大小為R$\sqrt{\frac{g}{R+h}}$,向心加速度大小為g($\frac{R}{R+h}$)2

分析 地球表面重力與萬(wàn)有引力相等,衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力,從而即可求解.

解答 解:在地球表面的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力,有:
mg=G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$
得:GM=R2g,
根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有:
G$\frac{mM}{(R+h)^{2}}$=$\frac{m{v}^{2}}{R+h}$,
得:v=$\sqrt{\frac{GM}{R+h}}$=$\sqrt{\frac{{R}^{2}g}{R+h}}$=R$\sqrt{\frac{g}{R+h}}$;
根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律可得,衛(wèi)星所在處的加速度,G$\frac{mM}{(R+h)^{2}}$=ma,
得a=$\frac{GM}{(R+h)^{2}}$=$\frac{{R}^{2}g}{(R+h)^{2}}$=g($\frac{R}{R+h}$)2;
故答案為:R$\sqrt{\frac{g}{R+h}}$;g($\frac{R}{R+h}$)2

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查在星球表面萬(wàn)有引力與重力相等,衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供,掌握規(guī)律是正確解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

20.一質(zhì)量為M=1.99kg的小物塊隨足夠長(zhǎng)的水平傳送帶一起運(yùn)動(dòng),被一個(gè)以初速度v0水平向左飛來(lái)的子彈擊中,設(shè)子彈的質(zhì)量m=0.01kg,子彈射中木塊并留在物塊中(子彈與木塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間極短),如圖所示,地面觀察著記錄了小物塊被擊中后的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系,如圖所示(圖中取向右運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍阎獋魉蛶У乃俣缺3植蛔,求?br />(1)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦系數(shù);
(2)子彈的初速度v0的大。
(3)計(jì)算因物塊與傳送帶相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程的摩擦生熱Q.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.如圖所示,圓心在O點(diǎn),半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上,OC與OA的夾角為60°,軌道最低點(diǎn)A與桌面相切,一足夠長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1和m2的兩小球(均可視為質(zhì)點(diǎn)),掛在圓弧軌道光滑邊緣C的兩邊,且有m1=2m2,開(kāi)始時(shí)位于C點(diǎn),然后從靜止釋放,則(  )
A.m1恰好能沿圓弧下滑到A點(diǎn),此時(shí)對(duì)軌道的壓力等于m1g
B.在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中兩球速度大小始終相等
C.在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中,重力對(duì)m1做的功的功率先增大后減少
D.在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過(guò)程中,m1所受的合外力的沖量等于零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

18.如圖,空間存在方向垂直于紙面(xOy平面)向里的磁場(chǎng).在x≥0區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0;x<0區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為λB0(常數(shù)λ>1).一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正向射入磁場(chǎng),此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),當(dāng)粒子的速度方向再次沿x軸正向時(shí),求(不計(jì)重力)
(1)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)粒子與O點(diǎn)間的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.“天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪,是天津市的地標(biāo)之一.摩天輪懸掛透明座艙,乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列敘述正確的是( 。
A.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,乘客的機(jī)械能保持不變
B.在最高點(diǎn),乘客重力大于座椅對(duì)他的支持力
C.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,乘客重力的沖量為零
D.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.電磁軌道炮利用電流和磁場(chǎng)的作用使炮彈獲得超高速度,其原理可用來(lái)研制新武器和航天運(yùn)載器.電磁軌道炮示意如圖,圖中直流電源電動(dòng)勢(shì)為E,電容器的電容為C.兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l,電阻不計(jì).炮彈可視為一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN,垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài),并與導(dǎo)軌良好接觸.首先開(kāi)關(guān)S接1,使電容器完全充電.然后將S接至2,導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),MN開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng).當(dāng)MN上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電容器兩極板間的電壓相等時(shí),回路中電流為零,MN達(dá)到最大速度,之后離開(kāi)導(dǎo)軌.問(wèn):

(1)磁場(chǎng)的方向;
(2)MN剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大;
(3)MN離開(kāi)導(dǎo)軌后電容器上剩余的電荷量Q是多少.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.如圖所示,跨過(guò)定滑輪的一根繩子,一端系著m=50kg的重物,一端握在質(zhì)量M=60kg的人手中.如果人不把繩握死,而是相對(duì)地面以$\frac{g}{18}$的加速度下降,設(shè)繩子和滑輪的質(zhì)量、滑輪軸承處的摩擦均可不計(jì),繩子長(zhǎng)度不變,試求重物的加速度與繩子相對(duì)于人手的加速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
B.布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
C.物體吸收熱量,內(nèi)能一定增大
D.物體吸收熱量,內(nèi)能可能減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.在地球的同步軌道上,有一顆質(zhì)量為m的地球同步衛(wèi)星正在圍繞地球勻速轉(zhuǎn)動(dòng),若已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T(mén),引力常量為G.關(guān)于這顆同步衛(wèi)星,下面說(shuō)法正確的是( 。
A.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度等于地球表面的重力加速度
B.衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于地球的第一宇宙速度
C.衛(wèi)星距地面的高度為$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$
D.衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為 $\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$

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