2.如圖所示為一繞地球運行的人造地球衛(wèi)星運行軌跡,衛(wèi)星近地點P近似認(rèn)為貼近地球表面,遠(yuǎn)地點Q距地面的高度為h,已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,則( 。
A.該衛(wèi)星的運動周期為2π$\sqrt{\frac{(R+\frac{h}{2})^{2}}{g{R}^{2}}}$
B.該衛(wèi)星的發(fā)射速度大于第一宇宙速度
C.該衛(wèi)星在P點的速度大小為$\sqrt{gR}$
D.該衛(wèi)星在P點的加速度大于地球表面的重力加速度g

分析 求出衛(wèi)星橢圓軌道的半長軸,抓住橢圓的周期與圓軌道半徑等于半長軸的周期相等,結(jié)合萬有引力提供向心力求出周期.在P點,衛(wèi)星的速度大于第一宇宙速度,做離心運動.根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合萬有引力等于重力比較衛(wèi)星在P點的加速度與地球表面重力加速度的大小關(guān)系.

解答 解:A、近地衛(wèi)星的周期為${T}_{0}^{\;}$,由$mg=m\frac{4{π}_{\;}^{2}}{{T}_{0}^{2}}R$,得${T}_{0}^{\;}=2π\(zhòng)sqrt{\frac{{R}_{\;}^{3}}{GM}}$=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{{R}_{\;}^{3}}{g{R}_{\;}^{2}}}=2π\(zhòng)sqrt{\frac{R}{g}}$,圖示衛(wèi)星的周期為T,半長軸為$r=(R+\frac{h}{2})$,由開普勒第三定律得$\frac{{R}_{\;}^{3}}{{T}_{0}^{2}}=\frac{{r}_{\;}^{3}}{{T}_{\;}^{2}}$,解得$T=2π\(zhòng)sqrt{\frac{(g+\frac{h}{2})_{\;}^{3}}{g{R}_{\;}^{2}}}$,故A正確;
C、因衛(wèi)星的軌道為橢圓,故衛(wèi)星的發(fā)射速度大于$\sqrt{gR}$,故C錯誤;
B、發(fā)射速度大于第一宇宙速度,故B正確;
D、由萬有引力定律和牛頓第二定律知衛(wèi)星在P點的加速度在P點,加速度a=$\frac{G\frac{Mm}{{R}_{\;}^{2}}}{m}=\frac{GM}{{R}_{\;}^{2}}$,地球表面的重力加速度g=$\frac{GM}{{R}_{\;}^{2}}$,即P點加速度等于地球表面的重力加速度,故D錯誤;
故選:AB

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論,運用開普勒第三定律必須對于同一個中心天體.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.物理學(xué)中的許多規(guī)律是通過實驗發(fā)現(xiàn)的,下列說法中符合史實的是( 。
A.庫侖用扭秤測出了萬有引力常量
B.牛頓通過理想斜面實驗發(fā)現(xiàn)了物體的運動不需要力來維持
C.法拉第通過實驗發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象
D.奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

16.如圖所示的是四種電容式傳感器:

(1)圖甲是測θ大小的電容式傳感器,原理是θ變化,引起正對面積變化,從而引起C變化,由C可確定θ大小;
(2)圖乙是測高度h的電容式傳感器,原理是高度h變化,引起兩極面積變化,相應(yīng)C變化,由C可確定h大。
(3)圖丙是測壓力F的電容式傳感器,原理是壓力F增加,造成兩電極距離d減小,相應(yīng)C變化,由C可確定F大;
(4)圖丁是測極板長度L的電容式傳感器,原理是極板長度L變化,造成相應(yīng)C變化,由C可確定L大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.質(zhì)量為2kg的物體受到40N、30N和50N三個恒力的作用,剛好處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)突然將其中30N的外力撤去,其余兩力不變,物體將獲得的加速度為( 。
A.15 m/s2B.20 m/s2C.25 m/s2D.0m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

17.某實驗小組用如圖所示裝置 測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋畬嶒灂r該小組采用圖甲的裝置打出了一條紙帶如圖乙所示,相鄰兩點之間的時間間隔為0.02s,請根據(jù)紙帶計算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=0.96m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 通過查找資料發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果與當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣缺容^明顯偏小,你認(rèn)為其主要原因是:紙帶與限位孔之間的阻力、空氣阻力等(答出一條即可)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.利用圖中所示的裝置,進行“測量重力加速度”的實驗,得到了幾條較為理想的紙帶.已知打點計時器的打點頻率為50Hz,每條紙帶上每5個點取一個計數(shù)點,依打點先后編為0,1,2,3,4,….由于不小心,紙帶都被撕斷了,如圖所示,根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答:
(1)在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的應(yīng)該是C段(填字母)
(2)紙帶A上,打點1時重物的速度是3.47m/s;
(3)由實驗結(jié)果可判知:當(dāng)?shù)氐牡匦慰赡苁歉呱剑ㄌ睢案呱健被颉芭璧亍保?/div>

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,傾角為α的傳送帶上有質(zhì)量均為m的兩個木塊1、2,它們之間用原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來,木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ,其中木塊1被與傳送帶平行的細(xì)線拉住,傳動帶按圖示方向勻速運動,兩個木塊均處于平衡狀態(tài).求:
(1)1、2兩木塊之間的距離.
(2)細(xì)線斷開的一瞬間,木塊1與木塊2的加速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為M 的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個質(zhì)量為m(m<M)的小球從槽高h(yuǎn) 處開始自由下滑,下列說法正確的是( 。
A.在以后的運動過程中,小球和槽的水平方向動量始終守恒
B.被彈簧反彈后,小球和槽的機械能守恒,但小球不能回到槽高h(yuǎn)處
C.全過程小球和槽、彈簧所組成的系統(tǒng)機械能守恒,且水平方向動量守恒
D.在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.木塊 A、B 分別重 50N 和 30N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為 0.2.與 A、B 相連接的輕彈簧被壓縮了 5cm,系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動.已知彈 簧的勁度系數(shù)為 100N/m.用 F=1N 的水平力作用在木塊 A 上,如圖所示,力 F 作用后(  )
A.木塊 A 所受摩擦力大小是 4 N,方向向右
B.木塊 A 所受摩擦力大小是 5 N,方向向右
C.木塊 B 所受摩擦力大小是 4 N,方向向左
D.木塊 B 所受摩擦力大小是 5 N,方向向左

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