题目内容

14．地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，向心力为Fn1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）的向心力为Fn2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星做圆周运动的向心力为Fn3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3．地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v．若三者质量相等，则（　　）
A．Fn1=Fn2＞Fn3B．a1=a2=g＞a3C．v1=v2=v＞v3D．ω1=ω3＜ω2

分析 题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3；物体1与人造卫星2转动半径相同，物体1与同步卫星3转动周期相同，人造卫星2与同步卫星3同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．

解答 解：A、根据题意三者质量相等，轨道半径r1=r2＜r3
物体1与人造卫星2比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力，故Fn1＜Fn2 ，故A错误；
B、由选项A的分析知道向心力F1＜F2 ，故由牛顿第二定律，可知a1＜a2，故B错误；
C、由A选项的分析知道向心力F1＜F2 ，根据向心力公式F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，由于m、R一定，故v1＜v2，故C错误；
D、同步卫星与地球自转同步，故T1=T3，根据周期公式T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$可知，卫星轨道半径越大，周期越大，故T3＞T2，
再根据ω=$\frac{2π}{T}$，有ω1=ω3＜ω2，故D正确；
故选：D．

点评 本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化．

练习册系列答案
相关题目
10．如图所示，有一固定的内壁光滑的半球形大碗水平放置，碗的半径为R，O点为碗的中心，B点为碗的最低点．有一质量为m的小球在距碗高度为h的水平面上做匀速圆周运动，重力加速度为g．求：
（1）碗对小球的支持力大小；
（2）小球的角速度大小．
5．下列说法正确的是（　　）
A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集几在在很小的核内
B．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱
C．氢原子从低能级向高能级跃迁时产生原子光谱
D．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强
2．如图所示，一段直光导纤维，折射率为n，长为L．光在真空中的速度为c，求：
①为使光线能全部从右端射出，在左端光线的入射角i应满足什么条件？
②若光线在光纤内恰好发生全反射，则光线通过光纤的时间为多少？
9．如图，水平面上一物体受到水平向右、大小为F=4N的恒力作用，在2s时间内，向右运动2m，则在此过程中，力F对物体所做的功和力F的平均功率分别为（　　）
A．16J，4WB．16J，8WC．8J，8WD．8J，4W
19．如图所示，两个天体构成双星，绕同一点做圆周运动，两星中心的距离为L，转动的周期为T，其中一颗星球质量为m，则另一颗星球质量为$\frac{{L}^{3}4{π}^{2}}{G{T}^{2}}$．（已知万有引力常量为G．）
6．2012年6月16日18时37分，“神州九号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，并在预定的轨道上做匀速圆周运动，准备与在较高轨道上做匀速圆周运动的“天宫一号”空间站对接．相对于“神州九号”，“天宫一号”的（　　）
A．线速度大B．向心加速度小C．运行周期小D．角速度大
3．如图所示，长为l、质量为m1的小船停在静水中，一个质量为m2的人站立在船头．若不计水的阻力，在人从船头走到船尾的过程中，船和人的对地位移各是多少？
4．如图，在一水平桌面上有竖直向上的匀强磁场，已知桌面离地高h=1.25m，现有宽为1m的U形金属导轨固定在桌面上，导轨上垂直导轨放有一质量为2kg、电阻为2Ω的导体棒，其他电阻不计，导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.2，将导体棒放在CE左侧3m处，CE与桌边重合，现用F=12N的力作用于导体棒上，使其从静止开始运动，经过3s导体棒刚好到达导轨的末端（在此之前导体棒的运动已达到稳定状态），随即离开导轨运动，其落地点距桌子边缘的水平距离为2m，g取10m/s2，则（　　）
A．导体棒先做匀加速运动，再做匀速运动，最后做平抛运动
B．所加磁场的B=2 T
C．导体棒上产生的焦耳热为24 J
D．整个过程中通过导体棒横截面的电荷量为3 C

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网