题目内容

【题目】利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯,目前,地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6倍,假设地球的自转周期变小,若扔仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为( )

A. B. C. D.

【答案】B

【解析】试题分析:设地球的半径为R,则地球同步卫星的轨道半径为,已知地球的自转周期,地球同步卫星的转动周期与地球的自转周期一致,若地球的自转周期变小,则同步卫星的转动周期变小,由公式可知,做圆周运动的半径越小,则运动周期越小,由于需要三颗卫星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯,所以由几何关系可知三颗同步卫星的连线构成等边三角形并且三边与地球相切,如图:

由几何关系可知地球同步卫星的轨道半径为

由开普勒第三定律得:,故B正确,ACD错误。

练习册系列答案
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【题目】在做研究平抛运动的实验中,为了测量小球平抛运动的初速度,实验用如图所示的装置。实验操作的主要步骤如下:

()在一块平木板上钉上复写纸和白纸,将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前,木板与槽口之间有一段初始距离d,并保持板面与轨道末端的水平段垂直。

()使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹A

() 将木板沿水平方向向右平移一段动距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹B

()将木板再水平向右平移相同距离x,使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再在白纸上得到痕迹C

()测得A、B、C三点距地面的高度为y1y2y3,已知当地的重力加速度为g

请回答下列问题

(1)关于该实验,下列说法中正确的是_______

A.斜槽轨道必须尽可能光滑

B.每次小球均须由静止释放

C.每次释放小球的位置可以不同

D.步骤() 初始距离d必须与步骤()中距离x相等

(2)根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为v0________。(用题中所给字母表示)

(3)某同学做进一步的研究,改变小球释放的初始位置的高度h,每改变一次高度,重复上述步骤()-()(其它条件不变),并记录每次的hy1y2y3。在同一坐标系中画出图象。根据你的分析,下列哪个图最接近该同学的实验结果______(图中直线a表示图象,直线b表示图象,直线c表示图象)。

【题目】涡流制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式,它的基本原理如图甲所示,水平面上固定一块铝板,当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时,铝板内感应出的涡流会对磁铁的运动产生阻碍作用,涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式。某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程,车厢下端安装有电磁铁系统,能在长为=06m,宽=02m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场,磁感应强度可随车速的减小而自动增大由车内速度传感器控制,但最大不超过=2T,将铝板简化为长大于,宽也为的单匝矩形线圈,间隔铺设在轨道正中央,其间隔也为,每个线圈的电阻为=01Ω,导线粗细忽略不计,在某次实验中,模型车速度为v=20m/s时,启动电磁铁系统开始制动,车立即以加速度=2做匀减速直线运动,当磁感应强度增加到时就保持不变,知道模型车停止运动,已知模型车的总质量为=36kg,空气阻力不计,不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响

1电磁铁的磁感应强度达到最大时,模型车的速度为多大?

2模型车的制动距离为多大?

3为了节约能源,将电磁铁换成若干个并在一起的永磁铁组,两个相邻的磁铁磁极的极性相反,且将线圈改为连续铺放,如图丙所示,已知模型车质量减为=20kg,永磁铁激发的磁感应强度恒为=01T,每个线圈匝数为N=10,电阻为=1Ω,相邻线圈紧密接触但彼此绝缘,模型车仍以v=20m/s的初速度开始减速,为保证制动距离不大于80cm,至少安装几个永磁铁?

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