7．如圖所示，a為放在地球赤道上隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)的物體，b為處于地球表面附近的衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，若a、b、c、d的質(zhì)量相同，地球表面附近的重力加速度為g，下列說法正確的是（　�。�
A．b衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大于7.9km/s
B．a、b、c、d的周期大小關(guān)系為Ta＜Tb＜Tc＜Td
C．a和b的向心加速度都等于重力加速度g
D．在b、c、d中，b的動(dòng)能最大，d的機(jī)械能最大

分析 7.9km/s是第一宇宙速度，是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大的運(yùn)行速度．地球同步衛(wèi)星的周期、角速度與地球自轉(zhuǎn)周期、角速度相等，根據(jù)開普勒第三定律分析周期關(guān)系．衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)萬有引力提供向心力，應(yīng)用萬有引力公式與牛頓第二定律求出向心加速度和線速度的表達(dá)式，然后分析答題．

解答 解：A、7.9km/s是第一宇宙速度，是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大的運(yùn)行速度，所以b衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度小于7.9km/s，故A錯(cuò)誤．
B、對(duì)于b、c、d三顆衛(wèi)星，由開普勒第三定律$\frac{{r}^{3}}{{T}^{2}}$=k，知Tb＜Tc＜Td．地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則有Ta=Tc．因此有Tb＜Ta=Tc＜Td．故B錯(cuò)誤．
C、b衛(wèi)星由重力提供向心力，其向心加速度等于重力加速度g．而a由重力和支持力的合力提供向心力，則a的向心加速度小于重力加速度g．故C錯(cuò)誤．
D、對(duì)于b、c、d三顆衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，有：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
得 v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$
衛(wèi)星的動(dòng)能為 Ek=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=$\frac{GMm}{2r}$，所以b的動(dòng)能最大．
若要將衛(wèi)星的軌道半徑增大，衛(wèi)星必須加速，機(jī)械能增大，所以d的機(jī)械能最大，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于衛(wèi)星問題，要建立物理模型，根據(jù)萬有引力提供向心力列式分析各量之間的關(guān)系，并且要知道地球同步衛(wèi)星的條件和特點(diǎn)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，小燈泡L標(biāo)有“2V、0.4W”，當(dāng)開關(guān)K接l，當(dāng)變阻器調(diào)到R=4Ω時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光；現(xiàn)將開關(guān)K接2，小燈泡L和電動(dòng)機(jī)M也均正常工作．則（　�。�
A．電源內(nèi)阻為1ΩB．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為5Ω
C．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為0.16WD．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為0.12W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．物體做受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率小于物體的固有頻率，則當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率逐漸增大的過程中，物體的振幅將（　�。�
A．增大B．減小C．先增大后減小D．先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．在科學(xué)研究中常用電場(chǎng)和磁場(chǎng)來控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示是一種電荷擴(kuò)束裝置，它由粒子源、加速電場(chǎng)、擴(kuò)束電場(chǎng)組成，其工作原理可簡(jiǎn)化為如下過程：粒子源產(chǎn)生的同種帶正電粒子（粒子重力忽略不計(jì)）經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，以速度v0連續(xù)不斷地沿平行金屬板A和B的方向從兩極板正中央射入勻強(qiáng)擴(kuò)束電場(chǎng)，已知金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)，相距為d．

（1）當(dāng)兩板電壓U1=U0時(shí)，粒子恰好打在下極板B的中點(diǎn)，求帶電粒子的比荷$\frac{q}{m}$；
（2）若AB間加如圖乙所示的方波形，其周期T=$\frac{L}{{v}_{0}}$，從t=0開始，前$\frac{T}{3}$內(nèi)UAB=$\frac{{U}_{0}}{2}$，后$\frac{2T}{3}$內(nèi)UAB=-$\frac{{U}_{0}}{4}$，上述粒子仍然以速度v0沿原來方向持續(xù)射入電場(chǎng)，求射出電場(chǎng)時(shí)粒子束的寬度D；
（3）若緊貼極板右側(cè)建立xOy坐標(biāo)系，O點(diǎn)為極板右側(cè)的中點(diǎn)，在坐標(biāo)系的第Ⅰ、Ⅳ象限某區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)圓形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于xOy坐標(biāo)平面，要使從最下方射出的粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后經(jīng)過坐標(biāo)為（2d，2d）的P點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

2．1919 年盧瑟福通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，由此發(fā)現(xiàn)質(zhì)子（填“質(zhì)子”“中子”“電子”）．圖中銀箔的作用是恰好阻擋α粒子不射透銀箔，實(shí)驗(yàn)中充入氮?dú)夂箫@微鏡觀察到了閃光．完成該實(shí)驗(yàn)的核反應(yīng)方程：${\;}_{2}^{4}He$+${\;}_{7}^{14}N$→${\;}_{8}^{17}O$+11H．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．2016年2月1日15點(diǎn)29分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第五顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星．該衛(wèi)星繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為m，軌道半徑約為地球半徑R的4倍．已知地球表面的重力加速度為g，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，則（　�。�
A．衛(wèi)星的繞行速率大于7.9 km/s
B．衛(wèi)星的動(dòng)能大小約為$\frac{mgR}{8}$
C．衛(wèi)星所在高度的重力加速度大小約為$\frac{1}{4}$g
D．衛(wèi)星的繞行周期約為4π$\sqrt{Rg}$

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

3．某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．

（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流（選填“交流”或“直流”）電源的計(jì)時(shí)儀器，它的工作電壓是4～6V，當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一次點(diǎn)．
（2）（每空5分）實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)從打出的若干紙帶中選取一條紙帶，如圖所示，紙帶上按時(shí)間順序取A、B、C、D四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚�(gè)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，用尺子測(cè)得相鄰各點(diǎn)間的距離為x1=3.62cm，x2=4.75cm，x3=5.88cm．根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)可以判斷小車在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，理由是相等時(shí)間內(nèi)相鄰位移差值相等（請(qǐng)用文字描述）；在計(jì)數(shù)點(diǎn)C所代表的時(shí)刻，紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度是0.53m/s，小車的加速度是1.13m/s2（以上兩空小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．在下面研究對(duì)象中可以被看作質(zhì)點(diǎn)的是（　�。�
A．研究張繼科打出的弧旋乒乓球
B．研究女子萬米比賽中的“長(zhǎng)跑女王”特魯納什•迪巴巴跑步動(dòng)作
C．研究跳水比賽中的吳敏霞在空中的姿態(tài)
D．用GPS確定遠(yuǎn)洋貨輪在大海中的位置

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示，在通過等量異號(hào)點(diǎn)電荷的直線上有a、b兩點(diǎn)，二者位置關(guān)于負(fù)電荷對(duì)稱，兩電荷連線的中垂線上有c、d兩點(diǎn)．一帶電粒子（重力不計(jì)）以垂直連線的初速度自a點(diǎn)向上入射，初速度大小為v1時(shí)，沿軌跡1到達(dá)c點(diǎn)；初速度大小為v2時(shí)，沿軌跡2到達(dá)d點(diǎn)．下列說法正確的是（　　）
A．四個(gè)點(diǎn)中a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大
B．四個(gè)點(diǎn)中d點(diǎn)的電勢(shì)最低
C．粒子到達(dá)連線中垂線的速度大小vc＞vd
D．粒子置于a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于置于b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能

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