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地球赤道地面上有一物體隨地球的自轉而做圓周運動,所受的向心力為F1,向心加速度為a1,線速度為v1,角速度為ω1;繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星(高度忽略)所受的向心力為F2 ,向心加速度為a2,線速度為v2,角速度為ω2;地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3 ,向心加速度為a3,線速度為v3 ,角速度為ω3;地球表面重力加速度為g ,第一宇宙速度為v ,假設三者質量相等,則下列結論正確的是 (      )
A.F1=F2>F3B.a1=a2=g>a3
C.v1=v2=v>v3D.ω1=ω3<ω2
D

試題分析:據題意,由于周期相同,地球赤道角速度ω1與地球同步衛(wèi)星角速度ω3大小相等,即,據,則環(huán)繞天體半徑越大則角速度越小,故,則D選項正確;據,即半徑越大則環(huán)繞速度越小,故,由于則據可知,半徑越大則線速度越小,則故C選項錯誤;由于,則據可知,角速度相等時半徑大的加速度較大,則有:,據,即半徑越大則加速度越小,故 ,則B選項錯誤;由于地球與同步衛(wèi)星周期相等,則有:,又據可知環(huán)繞半徑越大則萬有引力越小,則故A選項錯誤。
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2013年12月6日,嫦娥三號進行了近月制動,在可變推力發(fā)動機點火后,準確進入距離月面高度h=100km的環(huán)月近圓軌道。已知月球的質量M=7.3×1022kg、半徑R=1.7×103km,萬有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2。根據以上信息,不能計算出下列哪個物理量(  )
A.月球表面處的重力加速度
B.月球對嫦娥三號的萬有引力
C.嫦娥三號的向心加速度
D.嫦娥三號運行周期

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在美國東部時間2009年2月10日上午11時55分(北京時間11日0時55分),美國一顆質量約為560kg的商用通信衛(wèi)星“銥33”與俄羅斯一顆已經報廢的質量約為900kg軍用通信衛(wèi)星“宇宙2251”相撞,碰撞發(fā)生的地點在俄羅斯西伯利亞上空,同時位于國際空間站軌道上方434千米的軌道上,如圖所示.如果將衛(wèi)星和空間站的軌道都近似看做圓形,則在相撞前一瞬間下列說法正確的是(     )
A.“銥33”衛(wèi)星比“宇宙2251”衛(wèi)星的周期大
B.“銥33”衛(wèi)星比國際空間站的運行速度大
C.“銥33”衛(wèi)星的運行速度大于第一宇宙速度
D.“宇宙2251”衛(wèi)星比國際空間站的角速度小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分) 2008年9月27日,“神舟七號”宇宙飛船載著翟志剛等三名航天員進入了太空,中國航天員首次實現了在太空的艙外活動,這是我國航天發(fā)展史上的又一里程碑。已知萬有引力常量為G,地球質量為M,地球半徑為R。飛船繞地球做勻速圓周運動的過程中,距地面的高度為h,求:
(1)航天員在艙外活動時的加速度a的大;
(2)飛船繞地球做勻速圓周運動的周期T。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

北京時間2012年4月30日,在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心我國首次一箭雙星發(fā)射中、高軌道衛(wèi)星,成功將兩顆北斗二號衛(wèi)星送入預定圓軌道.“北斗二號”地球衛(wèi)星導航系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步衛(wèi)星等組成,若三種衛(wèi)星質量均相等,中軌道衛(wèi)星離地最近,同步衛(wèi)星離地最遠.關于在軌道上運行的衛(wèi)星,下列說法中正確的是
A.同步衛(wèi)星的線速度最小
B.中軌道衛(wèi)星的動能最小
C.高軌道衛(wèi)星的重力勢能最大
D.高軌道衛(wèi)星的向心加速度最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2012年10月,美國耶魯大學的研究人員發(fā)現一顆完全由鉆石組成的星球,通過觀測發(fā)現該星球的半徑是地球的2倍,質量是地球的8倍,假設該星球有一顆近地衛(wèi)星,下列說法正確的是
A.該星球的密度是地球密度的2倍
B.該星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍
C.該星球的近地衛(wèi)星周期跟地球的近地衛(wèi)星周期相等
D.該星球近地衛(wèi)星的速度是地球近地衛(wèi)星速度的4倍

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

宇航員在月球表面完成下面的實驗:在一固定的豎直光滑圓軌道內部最低點靜止一個質量為m的小球(可視為質點),如圖所示.當給小球一瞬間的速度v時,剛好能使小球在豎直平面內做完整的圓周運動,已知圓弧的軌道半徑為r,月球的半徑為R1,引力常量為G.求:

(1)若在月球表面上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星,所需最小發(fā)射速度為多大?
(2)軌道半徑為2R1的環(huán)月衛(wèi)星周期為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

假設將來人類登上了火星,考察完畢后,乘坐一艘宇宙飛船從火星返回地球時,經歷了如圖所示的變軌過程,則有關這艘飛船的下列說法,正確的是
A.飛船在軌道I上運動時的機械能大于在軌道II上運動時的機械能
B.飛船在軌道II上運動時,經過P點時的速度大于經過Q點時的速度
C.飛船在軌道III上運動到P點時的加速度等于飛船在軌道II上運動到P點時的加速度
D.飛船繞火星在軌道I上運動的周期跟飛船返回地面的過程中繞地球以軌道I同樣的軌道半徑運動的周期相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

課堂上老師給同學們布置了這樣一個題目:假設地球是一半徑為R,質量分布均勻的球體。一礦井深度為d。已知質量分布均勻的球殼對殼內物體的引力為零。求礦井底部和地球表面處的重力加速度大小之比。李明同學的思考過程如下: 由等式GM=gR2(G為引力常量,M為地球質量,R為地球半徑,g為地球表面處的重力加速度)變形后得到,則礦井底部的重力加速度g′與地球表面處的重力加速度g大小之比。下列說法中正確的是
A.李明的答案是正確的
B.李明的答案是錯誤的,因為等式GM=gR2不成立
C.李明的答案是錯誤的,因為本題不能用等式GM=gR2求解
D.李明的答案是錯誤的,本題雖然能用等式GM=gR2求解,但他分析問題時出現錯誤

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