题目内容
10.有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b处于地面附近近地轨道上正常运动,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如图,则有( )A. | a的向心加速度等于重力加速度g | B. | b的向心加速度最大 | ||
C. | c与a在相同时间内转过的弧长相等 | D. | d的运动周期有可能是17 h |
分析 对于b、c、d三颗卫星,根据万有引力等于向心力,列式分析加速度、线速度和周期的大小.对于a与c:地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,角速度相同,根据a=ω2r比较a与c的向心加速度大小,根据v=ωr计算a、c的线速度之比.再分析弧长关系.
解答 解:AB、对于b、c、d三颗卫星,根据万有引力等于向心力,则得 G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma=m$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,可得向心加速度为:a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$,周期为:T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$,线速度为:v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,b的轨道半径最小,所以b的向心加速度、线速度都最大,d的运动周期最大.
对于a、c:角速度相等,a的运行半径小于c的轨道半径,由a=ω2r知,a的向心加速度小于c的向心加速度.由a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$,知c的向心加速度小于b的向心加速度,则a的向心加速度小于b的向心加速度,而b的向心加速度近似等于重力加速度g,所以a的向心加速度等于重力加速度g,b的向心加速度最大.故A错误,B正确.
C、c与a的角速度相等,根据v=ωr知c的线速度比a的大,由s=vt知,在相同时间内c转过的弧长比a的大,故C错误.
D、根据T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$,知d的周期比c的大,而c的周期是24h,所以d的运动周期大于24h,不可能是17 h.
故选:B
点评 对于卫星问题,要建立物理模型,根据万有引力提供向心力,分析各量之间的关系,并且要知道同步卫星的条件和特点.
练习册系列答案
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A. | 物块所受支持力与钢索拉力之比为m:M | |
B. | 地板对物块的支持力做的功等于$\frac{1}{2}$mv2+mgH | |
C. | 物块克服重力做功的平均功率等于$\frac{1}{2}$mgv | |
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1.铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应:${\;}_{13}^{27}$Al+${\;}_{2}^{4}$He→X+${\;}_{0}^{1}$n.下列判断正确的是( )
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18.下列说法正确的是( )
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C. | 核反应过程中如果核子的平均质量减小,则要吸收核能 | |
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5.把两个大小、材料均相同的带电小球相互接触一下,放回到原来的位置,若它们之间的静电力变大,则这两个小球接触前的带电情况可能是( )
A. | 等量同种电荷 | B. | 不等量同种电荷 | C. | 等量异种电荷 | D. | 不等量异种电荷 |
15.在下列核反应方程中,X表示中子的是( )
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C. | 6027Co→6028Ni+X | D. | 2713Al+42He→3015P+X |
19.物体的动量变化量的大小为5kg•m/s,这说明( )
A. | 物体的动量在减小 | B. | 物体的动量在增大 | ||
C. | 物体的动量大小一定变化 | D. | 物体的动量大小可能不变 |
18.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,周期为 T,在 t=0 时的波形如图所示,波上有 P、Q 两点,其纵坐标分别为yP=2cm,yQ=-2cm,下列说法正确的是 ( )
A. | 在相等时间内,P、Q 两质点通过的路程相等 | |
B. | P、Q 在振动过程中,位移总相等 | |
C. | 振动从P 点传到 Q 点需要$\frac{T}{2}$ | |
D. | Q 点回到平衡位置的时间大于 $\frac{3T}{8}$ | |
E. | 在$\frac{5T}{4}$内,P 点通过的路程小于20cm |