分析 研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,根據萬有引力提供向心力,列出等式表示出周期和速度.
衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運動,當衛(wèi)星B轉過的角度與衛(wèi)星A轉過的角度之差等于2π時,衛(wèi)星再一次相距最近.
解答 解:(1)由萬有引力定律和向心力公式得
$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{4π}^{2}r}{{T}^{2}}$,
r=R+h
在地球表面有:G$\frac{GM}{{R}^{2}}$=mg②
聯(lián)立解得:TB=2π$\sqrt{\frac{{(R+h)}^{3}}{{gR}^{2}}}$
(2)根據地球衛(wèi)星萬有引力提供向心力
$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,r=R+h
衛(wèi)星B運動的動能Ek=$\frac{1}{2}$m${v}_{\;}^{2}$=$\frac{m{gR}^{2}}{2(R+h)}$,
(3)由題意得它們再一次相距最近時,一定是B比A多轉了一圈,有:
(ωB-ω0)t=2π
ωB=$\sqrt{\frac{{gR}^{2}}{{(R+h)}^{3}}}$,
解得:t=$\frac{2π}{\sqrt{\frac{{gR}^{2}}{{(R+h)}^{3}}{-ω}_{0}}}$.
答:(1)衛(wèi)星B運行周期是2π$\sqrt{\frac{{(R+h)}^{3}}{{gR}^{2}}}$.
(2)衛(wèi)星B運動的動能是$\frac{m{gR}^{2}}{2(R+h)}$.
(3)如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉方向相同,某時刻A、B兩衛(wèi)星相距最近(O、B、A在同一直線上),則至少經過$\frac{2π}{\sqrt{\frac{{gR}^{2}}{{(R+h)}^{3}}{-ω}_{0}}}$它們再一次相距最近.
點評 本題考查萬有引力定律和圓周運動知識的綜合應用能力.
向心力的公式選取要根據題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應用.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電容器兩板間的電壓比原來減小 | |
B. | 電容器所帶的電荷量比原來增加 | |
C. | 電容器的電容比原來減小 | |
D. | 電容器兩板間的電場強度比原來減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電梯可能向上加速運動,加速度大小為2m/s2 | |
B. | 電梯可能向下減速運動,加速度大小為2m/s2 | |
C. | 電梯可能向上減速運動,加速度大小為2m/s2 | |
D. | 電梯可能向下加速運動,加速度大小為2m/s2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 勻變速直線運動 | B. | 勻變速曲線運動 | ||
C. | 動能變化的直線運動 | D. | 動能不變的曲線運動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 楞次定律指出,感應電流磁場的方向總與引起感應電流磁場的方向相反 | |
B. | 法拉第在探究電磁感應定律過程中運用了控制變量的研究方法 | |
C. | 通過線圈的電流變化越大,對應的自感電動勢也越大 | |
D. | 靜止導線中的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應出電流 |
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科目:高中物理 來源:2017屆西藏自治區(qū)拉薩中學高三上學期第二次月考物理試卷(解析版) 題型:計算題
航空母艦上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)。已知某型號的戰(zhàn)斗機在跑道上加速時可產生的最大加速度為5.0 m/ s2,起飛速度為50m / s,如果航母靜止不動,問:
(1)如果航母上不安裝彈射系統(tǒng),要求此飛機仍能在艦上起飛,問甲板上跑道至少為多長?
(2)若航母彈射系統(tǒng)給飛機一個30m / s的初速度,則要求這種飛機能在艦上起飛,甲板上跑道至少為多長?
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