11.2014年3月8日凌晨馬航客機(jī)失聯(lián)后,西安衛(wèi)星測控中心緊急調(diào)動了三顆衛(wèi)星到如圖所示軌道搜尋失聯(lián)客機(jī).其中兩顆“北斗”衛(wèi)星“G1”和“G2”在同一軌道上,且軌道半徑為r.C為“高分一號”衛(wèi)星.若三顆衛(wèi)星均繞地心順時針做勻速圓周運動,已知地球表面處的重力加速度為g.地球半徑為R,則以下說法正確的是(  )
A.衛(wèi)星“G1”和“G3”的加速度大小相等且均為$\frac{{R}^{2}g}{{r}^{2}}$
B.衛(wèi)星“G1”由位置A運動到位置B所需的時間為$\frac{πr}{3R}\sqrt{\frac{r}{g}}$
C.如果調(diào)動“高分一號”衛(wèi)星到達(dá)衛(wèi)星“G3”所在的軌道,必須對其減速
D.“高分一號”是低軌道衛(wèi)星,如果所在高度有稀薄氣體,則運行一段時間后,高度會降低,速度會增大,機(jī)械能會減小

分析 根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力,以及重力與萬有引力相等分析衛(wèi)星的加速度大小情況,掌握衛(wèi)星變軌原理即通過做離心運動和近心運動改變運動軌道,根據(jù)除重力外其它力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系分析機(jī)械能的變化情況.

解答 解:A、對于衛(wèi)星“G1”和“G3”,根據(jù)萬有引力提供向心力,得 G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma,得a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$.
在地球表面上,由重力等于萬有引力,得 G$\frac{Mm′}{{R}^{2}}$=m′g,解得 GM=gR2.所以兩衛(wèi)星的加速度均為 a=$\frac{{R}^{2}g}{{r}^{2}}$.故A正確;
B、根據(jù)萬有引力提供向心力得 G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=mrω2,得ω=$\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$=$\sqrt{\frac{g{R}^{2}}{{r}^{3}}}$.所以衛(wèi)星“G1”由位置A運動到位置B所需的時間t=$\frac{\frac{π}{3}}{ω}$=$\frac{πr}{3R}\sqrt{\frac{r}{g}}$.故B正確;
C、如果調(diào)動“高分一號”衛(wèi)星到達(dá)衛(wèi)星“G3”所在的軌道,必須對其加速,使之做離心運動,軌道半徑變大.故C錯誤;
D、“高分一號”是低軌道衛(wèi)星,若其所在高度有稀薄氣體,克服阻力做功,機(jī)械能減。蓈=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,知其速度增大,故D正確.
故選:ABD

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力,以及黃金代換式GM=gR2.懂得變軌的基本原理:離心運動或近心運動知識.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.為了緩解城市交通擁堵問題,某市交通部門在禁止行人步行的十字路口增設(shè)了長度為12m的“直行待行區(qū)”.如圖所示,當(dāng)其他車道的車輛右轉(zhuǎn)時,直行道上的車輛可以提前進(jìn)入“直行待行區(qū)”,當(dāng)直行綠燈亮起時,可從“直行待行區(qū)”直行通過十字路口.如果該路段的限速為50km/h,達(dá)到這個速度后汽車只能以這個速度做勻速運動,從提示進(jìn)入“直行待行區(qū)”到直行綠燈亮起的時間為4s,當(dāng)司機(jī)看到上述提示時,立即從停車線由靜止開始做勻加速直線運動,當(dāng)汽車的前端運動到“直行待行區(qū)”的前端虛線處時,正好直行的綠燈亮起.則:
(1)汽車的加速度是多少?
(2)汽車從靜止開始運動18s后,運動的位移是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.關(guān)于多普勒效應(yīng),下列說法正確的是(  )
A.當(dāng)聲源與硯察者間有相對運動時,才會發(fā)生多普勒效應(yīng)
B.多普勒現(xiàn)象發(fā)生了,說明聲源的頻率變化了
C.若觀察者聽到的音調(diào)比平時高了,說明觀察者與聲源正在靠近
D.若觀察者聽到的音調(diào)比平時低了,說明觀察者與聲源正在靠近

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,一根細(xì)繩的上端系在O點,下端系一個重球B,放在斜面體A上.斜面體放置水平地面上,所有接觸面光滑,現(xiàn)用水平推力F向右推斜面體使之在光滑水平面上向右緩慢運動一段距離(細(xì)繩尚未到達(dá)平行于斜面的位置).在此過程中( 。
A.斜面對小球B的支持力減小B.繩對小球B的拉力增大
C.地面對斜面體的支持力不變D.水平推力增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.物體從靜止開始做勻加速直線運動,第3s內(nèi)通過的位移是3m,( 。
A.第3s內(nèi)的平均速度為1m/sB.物體的加速度為1.2m/s2
C.前3s內(nèi)的位移為3.6mD.3s末的速度為6m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.甲乙兩汽車在同一平直的單行道上乙前甲后的同向勻速行駛,甲、乙兩車速度分別為40m/s和20m/s,當(dāng)兩車距離接近到250m時兩車同時剎車,已知兩車的剎車加速度分別為1.0m/s2和$\frac{1}{3}$m/s2,問甲車是否會撞上乙車?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,斜面與水平面的夾角為37°,物體A質(zhì)量為2kg,與斜面間摩擦因數(shù)為0.25,求:
(1)A受到斜面的支持力多大?
(2)若要使A在斜面上靜止,求物體B質(zhì)量的最大值和最小值?(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,計算時sin37°=0.6;cos37°=0.8;g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.已知一輛汽車沿平直公路從靜止開始勻加速開出,之后保持一段勻速運動,最后勻減速運動直到停止.將汽車開始運動的時刻選為計時起點,下表記錄了汽車在某些時刻的瞬時速度.
時刻t/s1.02.03.05.07.09.010.0
速度v/(m•s-13.06.09.012.012.09.03.0
請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過分析及計算求出:
(1)汽車做勻加速運動時的加速度;
(2)汽車做勻加速運動經(jīng)歷的時間;
(3)汽車在勻減速運動階段通過的位移.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.下列說法正確的是( 。
A.在太陽系中,所有行星運動的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的中心
B.兩個質(zhì)量為1kg的質(zhì)點相距1m時,萬有引力為6.67N
C.萬有引力定律揭示了自然界有質(zhì)量的物體間普遍存在著的一種相互吸引力
D.伽利略用實驗的方法證明了萬有引力的存在

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同步練習(xí)冊答案