19.如圖所示,A為置于地球赤道上的物體,B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星,C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn).已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同.相對(duì)于地心,下列說法中正確的是( 。
A.衛(wèi)星C的運(yùn)行速度小于地球的第一宇宙速度
B.衛(wèi)星B運(yùn)動(dòng)軌跡的半長(zhǎng)軸與衛(wèi)星C運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑相等
C.物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度
D.衛(wèi)星B在P點(diǎn)的加速度大小與衛(wèi)星C在P點(diǎn)加速度大小不相等

分析 根據(jù)萬有引力提供向心力得出線速度與軌道半徑的關(guān)系,從而比較出衛(wèi)星C運(yùn)行速度與地球第一宇宙速度的大小關(guān)系;根據(jù)開普勒第三定律得出衛(wèi)星B運(yùn)動(dòng)軌跡半長(zhǎng)軸與衛(wèi)星C軌道半徑的關(guān)系;抓住A、C的周期相同,結(jié)合向心加速度公式比較加速度的大小;根據(jù)牛頓第二定律比較衛(wèi)星B和衛(wèi)星C在P點(diǎn)的加速度大小.

解答 解:A、根據(jù)$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}$得,v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,可知軌道半徑越大,線速度越小,則衛(wèi)星C的運(yùn)行速度小于地球的第一宇宙速度,故A正確.
B、根據(jù)開普勒第三定律知,$\frac{{r}^{3}}{{T}^{2}}=C$,因?yàn)锽、C的周期相同,則衛(wèi)星B運(yùn)動(dòng)軌跡的半長(zhǎng)軸與衛(wèi)星C運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑相等,故B正確.
C、A、C的周期相等,根據(jù)a=$r\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$得,物體A和衛(wèi)星C的加速度不同,故C錯(cuò)誤.
D、根據(jù)牛頓第二定律得,a=$\frac{F}{m}=\frac{GM}{{r}^{2}}$,衛(wèi)星B和衛(wèi)星C在P點(diǎn)距離地心的距離相等,則加速度大小相等,故D錯(cuò)誤.
故選:AB.

點(diǎn)評(píng) 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以及開普勒第三定律,注意物體A不是靠萬有引力提供向心力,不能通過萬有引力提供向心力,結(jié)合加速度與軌道半徑的關(guān)系比較A和C的加速度.

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:選擇題

14.利用下列哪一組物理量可以算出二氧化碳的摩爾質(zhì)量( 。
A.二氧化碳的密度和阿伏加德羅常數(shù)
B.二氧化碳分子的體積和二氧化碳的密度
C.二氧化碳分子的質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)
D.二氧化碳分子的體積和二氧化碳分子的質(zhì)量

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.豎直懸掛的輕彈簧下連接一個(gè)小球,用手托起小球,使彈簧處于壓縮狀態(tài),如圖所示.則迅速放手后( 。
A.小球開始向下做勻加速運(yùn)動(dòng)B.彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)小球速度最大
C.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)加速度小于gD.小球運(yùn)動(dòng)過程中最大加速度大于g

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,一橫截面積為S的n匝線圈,與相距為d的兩塊水平放置的平均金屬板連接成電路.線圈置于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,為使一質(zhì)量為m,電荷量為-q的小球在平行金屬板間水平向右做直線運(yùn)動(dòng),重力加速度為g,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況應(yīng)為( 。
A.正在增強(qiáng),$\frac{△B}{△t}$=$\frac{mgd}{nSq}$B.正在減弱,$\frac{△B}{△t}$=$\frac{mgd}{nSq}$
C.正在增強(qiáng),$\frac{△B}{△t}$=$\frac{mgd}{2nSq}$D.正在減弱,$\frac{△B}{△t}$=$\frac{mgd}{2nSq}$

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14.下列說法正確的是( 。
A.滿足能量守恒定律的宏觀過程都可以自發(fā)地進(jìn)行
B.液體表面之所以存在表面張力,是因?yàn)橐后w表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離
C.溫度高的物體內(nèi)能不一定大,但分子的平均動(dòng)能一定大
D.在完全失重的情況下,氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)可能為零
E.不可能從單一熱源吸收熱量,使之完全變成功,而不產(chǎn)生其他影響

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.一轟炸機(jī)在海面上方h=500m高處沿水平直線飛行,速度大小為v1=3OOm/s.
(1)若從轟炸機(jī)上自由釋放一個(gè)炸彈,經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間炸彈落在海面上?
(2)若轟炸機(jī)要擊中位于正前下方一艘加速逃跑的敵艦,如圖所示.在轟炸機(jī)離敵艦水平距離為x=2800m時(shí)釋放炸彈,剛好準(zhǔn)確擊中敵艦.若轟炸機(jī)在釋放炸彈時(shí),敵艦的速度大小v2=10m/s,假設(shè)敵艦逃跑時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則敵艦的加速度a大小為多少?(釋放炸彈時(shí),炸彈與飛機(jī)的相對(duì)速度為零,空氣阻力不計(jì),g=l0m/s2

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11.如圖所示,質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體用不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連,開始兩物體處于同一高度,繩處于繃緊狀態(tài),輕繩足夠長(zhǎng),不計(jì)一切試探.現(xiàn)將兩物體由靜止釋放,在A落地之前的運(yùn)動(dòng)中,下列說法中正確的是(設(shè)重力加速度為g)( 。
A.A物體的機(jī)械能增大B.A、B組成系統(tǒng)的重力勢(shì)能增大
C.運(yùn)動(dòng)過程中,A超重、B失重D.A下落過程中繩子拉力大小為$\frac{4}{3}$mg

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8.如圖所示,兩根粗糙的直木棍AB和CD相互平行,固定在同一個(gè)水平面上.一個(gè)圓柱形工件P架在兩木棍之間,在水平向右的推力F的作用下,向右做勻加速運(yùn)動(dòng).若保持兩木棍在同一水平面內(nèi),但將它們間的距離稍微減小一些后固定,仍將圓柱形工件P架在兩木棍之間,用同樣大小的水平推力F向右推該工件,則下列說法中正確的是(  )
A.可能靜止不動(dòng)B.向右做勻速運(yùn)動(dòng)
C.一定向右減速運(yùn)動(dòng)D.一定向右加速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.同學(xué)們用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來研究平拋運(yùn)動(dòng).圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板,M板上部有一個(gè)$\frac{1}{4}$圓弧形的軌道,P為最高點(diǎn),O為最低點(diǎn),O點(diǎn)處的切線水平.N板上固定有很多個(gè)圓環(huán).將小球從P點(diǎn)飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心,落到底板上.以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),過O點(diǎn)的水平切線方向?yàn)閤軸,豎直向下為y軸,把各個(gè)圓環(huán)的中心投影到N板上,即得到小球的運(yùn)動(dòng)軌跡.
(1)已知P1處的圓環(huán)中心距O點(diǎn)的水平距離和豎直距離分別為x1和y1,P2處的圓環(huán)中心距O點(diǎn)的水平距離和豎直距離分別為x2和y2,且y2=4y1.如果已知平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)相同,在此前提下,如果x2=2x1,則說明小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(2)把P1點(diǎn)的坐標(biāo)x1、y1代入y=ax2,求出常數(shù)a=a1;把P2點(diǎn)的坐標(biāo)x2、y2代入y=ax2,求出常數(shù)a=a2;…;把Pn點(diǎn)的坐標(biāo)xn、yn代入y=ax2,求出常數(shù)a=an,如果在實(shí)驗(yàn)誤差充許的范圍內(nèi),有a1=a2=…=an,說明該小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線.
(3)已知小球在底板上的落點(diǎn)距O點(diǎn)水平距離為L(zhǎng),O點(diǎn)距底板高為H,不考慮空氣阻力,重力加速度為g,則小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)速度的大小為$L\sqrt{\frac{g}{2H}}$.

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