【題目】偵察衛(wèi)星在通過地球兩極上空的圓軌道上運(yùn)行，它的運(yùn)行軌道距地面高度為h，已知地球半徑為R，地面表面處的重力加速度為g，地球的自轉(zhuǎn)周期為T．
（1）試求該衛(wèi)星的運(yùn)行速度；
（2）要使衛(wèi)星在一天內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件下的情況全部拍下來，衛(wèi)星在通過赤道上空時(shí)，衛(wèi)星上的攝像機(jī)應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長S是多少？

【答案】
（1）解：設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星在運(yùn)行時(shí)，

由萬有引力提供向心力： …①

設(shè)地球表面有個(gè)質(zhì)量為m0的物體，則：m0g= …②

由①②式聯(lián)立，衛(wèi)星的運(yùn)行速度為： …③

答：該衛(wèi)星的運(yùn)行速度是


（2）解：設(shè)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期為T′，由萬有引力提供向心力，

則： …④

由②④兩式，得： …⑤

一天內(nèi)偵察衛(wèi)星經(jīng)過有日照的赤道上空次數(shù)為： …⑥

攝像機(jī)每次應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長為：S= …⑦

由⑤⑥⑦式，得：S=

答：衛(wèi)星上的攝像機(jī)應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長S是


【解析】（1）同步衛(wèi)星和地球同步，其周期為地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)萬有引力提供向心力及萬有引力和向心力的公式中的周期公式即可求解；（2）攝像機(jī)只要將地球的赤道拍攝全，便能將地面各處全部拍攝下來；

根據(jù)萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力求出衛(wèi)星周期．

由地球自轉(zhuǎn)角速度求出衛(wèi)星繞行地球一周的時(shí)間內(nèi)，地球轉(zhuǎn)過的圓心角，再根據(jù)弧長與圓心角的關(guān)系求解．

【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解萬有引力定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握應(yīng)用萬有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)：把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需向心力由萬有引力提供.即 F引=F向；應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計(jì)算.②天體質(zhì)量M、密度ρ的估算．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一種水下重物打撈方法的工作原理如圖所示，將一質(zhì)量M=3×103kg，體積V0=0.5m3的重物捆綁在開口朝下的浮筒上，向浮筒內(nèi)充入一定量的氣體，開始時(shí)筒內(nèi)液面到水面的距離h1=40m，筒內(nèi)氣體體積V1=1m3，在拉力作用下浮筒緩慢上升，當(dāng)筒內(nèi)液面到水面的距離為h2時(shí)，拉力減為零，此時(shí)氣體體積為V2，稍后浮筒和重物自動(dòng)上浮，求V2和h2．已知：大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa，水的密度ρ=1×103kg/m3，重力加速度的大小為g=10m/s2，不計(jì)水溫變化，筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，浮筒質(zhì)量和厚度可忽略．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】右圖是某小組同學(xué)為研究滑動(dòng)摩擦因數(shù)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置。其中A為一質(zhì)量為M的長直木板，B為木板上放置的質(zhì)量為m的木塊，Q為木塊右端連接的一彈簧測力計(jì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)用力將A從B的下方抽出，通過Q的讀數(shù)即可測出動(dòng)摩擦因數(shù)。若實(shí)驗(yàn)條件較為理想，則（ ）

A. 只有將木板A勻速抽出才能從Q上讀取穩(wěn)定讀數(shù)

B. 將木板A加速、減速或勻速抽出均能從Q上讀取穩(wěn)定讀數(shù)

C. 通過該方法可測得A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

D. 通過該方法可測得A與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是某同學(xué)探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置．已知重力加速度為g，不計(jì)滑輪摩擦阻力．該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．將長木板傾斜放置，小車放在長木板上，長木板旁放置兩個(gè)光電門A和B，砂桶通過滑輪與小車相連．
b．調(diào)整長木板傾角，使得小車恰好能在細(xì)繩的拉力作用下勻速下滑．測得砂和砂桶的總質(zhì)量為m．
c．某時(shí)刻剪斷細(xì)繩，小車由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)．
d．測得擋光片通過光電門A的時(shí)間為△t1 ， 通過光電門B的時(shí)間為△t2 ， 擋光片寬度為d，小車質(zhì)量為M，兩個(gè)光電門A和B之間的距離為L．
e．依據(jù)以上數(shù)據(jù)探究動(dòng)能定理．
（1）根據(jù)以上步驟，你認(rèn)為以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程的表述正確的是 ．
A.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通光電門，后剪斷細(xì)繩
B.實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車加速運(yùn)動(dòng)的合外力為F=Mg
C.實(shí)驗(yàn)過程不需要測出斜面的傾角
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M
（2）小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時(shí)速度為vA=、vB= ． 如果關(guān)系式在誤差允許范圍內(nèi)成立，就驗(yàn)證了動(dòng)能定理．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】邊長為10cm、匝數(shù)為10的正方形線圈，垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向置于0.2T的勻強(qiáng)磁場中．試求：
（1）圖示位置時(shí)，穿過線圈的磁通量為多少？

（2）若將線圈以一邊為軸轉(zhuǎn)過60°，則穿過線圈的磁通量為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某課外活動(dòng)小組，用一臺(tái)演示用的手搖發(fā)電機(jī)和兩臺(tái)實(shí)驗(yàn)用的變壓器來演示發(fā)電廠遠(yuǎn)距離運(yùn)輸電．如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，手搖發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U1 ， 用電阻為r的定值電阻來模擬輸電線電阻，降壓變壓器的副線圈兩端并聯(lián)燈泡來表示用戶用電器，其余線路電阻忽略不計(jì)，升壓、降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)分別為n1 ， n2 ， n3 ， n4 ， 且均視為理想變壓器．下列說法正確的是（）
A.若只使手搖發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增倍，則燈泡得到的電壓U1增倍
B.若只使手搖發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增倍，則燈泡得到的交流電的頻率增倍
C.若只增加燈泡的個(gè)數(shù)，則輸出電線上損失的功率減小
D.若只適當(dāng)增大 ，則燈泡亮度不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理小組在一次探究活動(dòng)中測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲，一表面粗糙的木板固定在水平面桌上，一端裝有定滑輪，木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做加勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。

（1）圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算滑塊的加速度a＝_________m/s2,打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)滑塊的速度v4＝_________m/s。（保留三位有效數(shù)字）。

（2）為測量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有_________。（填入所選物理量前的字母）

A．木板的長度LB．木板的質(zhì)量m1C．滑塊的質(zhì)量m2

D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

（3）滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝___________（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）。

（4）與真實(shí)值相比，測量的動(dòng)摩擦因數(shù)________（填“偏大”或“偏小” ）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為學(xué)校配電房向各個(gè)教室的供電示意圖，T為理想變壓器，V1、A1為監(jiān)控市電供電端的電壓表和電流表，V2、A2為監(jiān)控校內(nèi)變壓器的輸出電壓表和電流表，R1、R2為教室的負(fù)載電阻，V3、A3為教室內(nèi)的監(jiān)控電壓表和電流表，配電房和教室間有相當(dāng)長的一段距離，則當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)（）
A.電流表A1、A2和A3的示數(shù)都變大
B.只有電流表A1的示數(shù)變大
C.電壓表V3的示數(shù)變小
D.電壓表V2和V3的示數(shù)都變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年11月24日，我國成功發(fā)射了天鏈一號04星。天鏈一號04星是我國發(fā)射的第4顆地球同步衛(wèi)星，它與天鏈一號02星、03星實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)運(yùn)行，為我國神舟飛船、空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號提供數(shù)據(jù)中繼與測控服務(wù)。如圖，1是天宮二號繞地球穩(wěn)定運(yùn)行的軌道，2是天鏈一號繞地球穩(wěn)定運(yùn)行的軌道。下列說法正確的是（ ）

A. 天鏈一號04星的最小發(fā)射速度是11.2km／s

B. 天鏈一號04星的運(yùn)行速度小于天宮二號的運(yùn)行速度

C. 為了便于測控，天鏈一號04星相對于地面靜止于北京飛控中心的正上方

D. 由于技術(shù)進(jìn)步，天鏈一號04星的運(yùn)行速度可能大于天鏈一號02星的運(yùn)行速度

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同步練習(xí)冊答案