18.我國(guó)已成功發(fā)射多顆衛(wèi)星,為實(shí)現(xiàn)國(guó)人的飛天夢(mèng)想提供了大量的信息、科技支持.嫦娥一號(hào)的成功發(fā)射,標(biāo)志著我國(guó)新的航天時(shí)代的到來(lái).已知發(fā)射的衛(wèi)星中,衛(wèi)星A是極地圓形軌道衛(wèi)星,衛(wèi)星B是地球同步衛(wèi)星,二者質(zhì)量相同,且衛(wèi)星A的運(yùn)行周期是衛(wèi)星B的一半.根據(jù)以上相關(guān)信息,比較這兩顆衛(wèi)星,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.衛(wèi)星B離地面較近,衛(wèi)星A離地面較遠(yuǎn)
B.正常運(yùn)行時(shí)衛(wèi)星A的線(xiàn)速率比衛(wèi)星B的線(xiàn)速率大
C.衛(wèi)星A和衛(wèi)星B由西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射時(shí)衛(wèi)星A比衛(wèi)星B的發(fā)射難度大
D.衛(wèi)星A對(duì)地球的觀(guān)測(cè)范圍比衛(wèi)星B的觀(guān)測(cè)范圍小

分析 根據(jù)衛(wèi)星的萬(wàn)有引力等于向心力,列式求出線(xiàn)速度、角速度、周期和向心力的表達(dá)式進(jìn)行討論,極軌衛(wèi)星軌道所在平面與赤道平面垂直,地球同步軌道與赤道共面.

解答 解:衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M,有
F=F
F=G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$
F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r
因而$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}=m\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}r=ma$
解得$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$①
T=2$π\(zhòng)sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$②
A、由題意知,極軌衛(wèi)星A周期較短,②式知,其半徑是較小的.故衛(wèi)星A離地面較近,衛(wèi)星B離地面較遠(yuǎn),故A錯(cuò)誤;
B、正常運(yùn)行時(shí)由①知A的線(xiàn)速率比B的大,故B正確;
C、發(fā)射得越高,需要克服地球引力做功越多,需要的能量越大,越困難,故發(fā)射B星比發(fā)射A星難度大,故C錯(cuò)誤;
D、A衛(wèi)星相對(duì)與地球繞行掃描,B相對(duì)于地面靜止,所以,星A對(duì)地球的觀(guān)測(cè)范圍比衛(wèi)星B的觀(guān)測(cè)范圍大.故D錯(cuò)誤.
故選:B.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵抓住萬(wàn)有引力提供向心力,列式求解出線(xiàn)速度、角速度、周期和向心力的表達(dá)式,再進(jìn)行討論.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.如圖所示,ABCD是由兩部分光滑軌道平滑連接在一起組成的,AB為水平軌道,BCD是半徑為R的半圓弧軌道,R=0.6m.質(zhì)量為M=0.99kg的小物塊,靜止在A(yíng)B軌道上,一顆質(zhì)量為m=0.01kg子彈水平射入物塊但未穿出,物塊與子彈一起運(yùn)動(dòng),恰好能通過(guò)D點(diǎn)飛出.取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物塊與子彈一起剛滑上圓弧軌道B點(diǎn)的速度;
(2)子彈擊中物塊前的速度;
(3)系統(tǒng)損失的機(jī)械能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.某電子天平原理如圖所示,E形磁鐵的兩側(cè)為N極,中心為S極,兩極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,磁極的寬度均為L(zhǎng),忽略邊緣效應(yīng).一正方形線(xiàn)圈套于中心磁極,其骨架與秤盤(pán)連為一體,線(xiàn)圈兩端C、D與外電路連接.當(dāng)質(zhì)量為m的重物放在秤盤(pán)上時(shí),彈簧被壓縮,秤盤(pán)和線(xiàn)圈一起向下運(yùn)動(dòng)(骨架與磁極不接觸),隨后外電路對(duì)線(xiàn)圈供電,秤盤(pán)和線(xiàn)圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止,由此時(shí)對(duì)應(yīng)的供電電流I可確定重物的質(zhì)量.已知線(xiàn)圈的匝數(shù)為n,線(xiàn)圈的總電阻為R,重力加速度為g.問(wèn):
(1)求重物質(zhì)量與電流的關(guān)系.
(2)若線(xiàn)圈消耗的最大功率為P,該電子天平能稱(chēng)量的最大質(zhì)量是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.如圖所示,在傾角為θ=30°的足夠長(zhǎng)的固定光滑斜面上,跨過(guò)定滑輪的輕繩一端系在小車(chē)的前端,另一端被坐在小車(chē)上的人拉住.已知人的質(zhì)量為m1=60kg,小車(chē)的質(zhì)量為m2=10kg,繩及滑輪的質(zhì)量、滑輪與繩間的摩擦均不計(jì),取g=10m/s2.當(dāng)人以F=280N的力拉繩時(shí),求:
(1)人與車(chē)一起運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向;
(2)人所受摩擦力的大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.如圖1所示,一個(gè)圓形線(xiàn)圈的匝數(shù)n=100,線(xiàn)圈面積S=200cm2,線(xiàn)圈的電阻r=1Ω,線(xiàn)圈外接一個(gè)阻值R=4Ω的電阻,把線(xiàn)圈放入一方向垂直線(xiàn)圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖2所示.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.電阻R兩端的電壓保持不變
B.初始時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為0.4Wb
C.線(xiàn)圈電阻r消耗的功率為4×10-4W
D.前4s內(nèi)通過(guò)R的電荷量為4×10-4C

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.在豎直平面內(nèi),一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀,相應(yīng)的曲線(xiàn)方程為y=5.0cos(kx+$\frac{2π}{3}$)(單位:m),式中k=$\frac{1}{5}$m-1,桿足夠長(zhǎng),圖中只畫(huà)出了一部分.將一質(zhì)量為m=1.0kg的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))套在桿上,取g=10m/s2.則(  )
A.小環(huán)在桿上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,受到重力和桿對(duì)它的支持力作用,因此小環(huán)機(jī)械能不守恒
B.若小環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能以一定速度經(jīng)過(guò)P點(diǎn)和Q點(diǎn),則小環(huán)在p點(diǎn)處于超重狀態(tài),在Q點(diǎn)處于失重狀態(tài)
C.若使小環(huán)以v1=10m/s的初速度從x=0處沿桿向下運(yùn)動(dòng),則小環(huán)在桿上運(yùn)動(dòng)區(qū)域的x坐標(biāo)范圍為-$\frac{5π}{3}$≤x≤5π
D.若小環(huán)從x=0處以v2=5$\sqrt{10}$m/s的速度出發(fā)沿桿向下運(yùn)動(dòng),到達(dá)軌道最低點(diǎn)P時(shí)桿對(duì)小環(huán)的彈力大小為70N,則小環(huán)經(jīng)過(guò)軌道最高點(diǎn)Q時(shí)桿對(duì)小環(huán)的彈力為10N,方向向下

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

10.(1)某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖所示,則它們的讀數(shù)依次是0.997~0.999mmmm、0.42A、2.25~2.28V.

(2)已知實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器阻值范圍為0~10Ω,電流表內(nèi)阻約幾歐,電壓表內(nèi)阻約20kΩ.電源為干電池(不宜在長(zhǎng)時(shí)間、大功率狀況下使用),電動(dòng)勢(shì)E=4.5V,內(nèi)阻很。畡t以下電路圖中A(填電路圖下方的字母代號(hào))電路為本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)采用的最佳電路,用此最佳電路測(cè)量的結(jié)果理論上會(huì)比真實(shí)值偏小(填“小”或“大”).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.放在水平地面上的一石塊重10N,使地面受到10N的壓力,則(  )
A.該壓力就是重力,施力者是地球
B.該壓力就是重力,施力者是石塊
C.該壓力就是彈力,是由于地面發(fā)生形變產(chǎn)生的
D.該壓力就是彈力,是由于石塊發(fā)生形變產(chǎn)生的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.磁場(chǎng)中任一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向、規(guī)定為在磁場(chǎng)中( 。
A.小磁針?biāo)艽艌?chǎng)力的方向B.小磁針北極所受磁場(chǎng)力的方向
C.小磁針南極所受磁場(chǎng)力的方向D.小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)的方向

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同步練習(xí)冊(cè)答案