题目内容
20.随着科技的发展,人类在地球周围空间发射了许多的卫星.将这些在不同轨道上运行的人造地球卫星环绕地球的运动视为圆周运动,下列说法正确的是( )A. | 低轨道卫星受到的万有引力一定大于高轨道卫星受到的万有引力 | |
B. | 低轨道卫星运行的周期一定小于高轨道卫星运行的周期 | |
C. | 骶轨道卫星运行的速率一定小于高轨道卫星运行的速率 | |
D. | 低轨道卫星运行的角速度一定小于高轨道卫星运行的角速度 |
分析 根据万有引力定律比较高低轨道受到的万有引力,根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度、周期的表达式进行讨论即可.
解答 解:A、根据万有引力定律$F=G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}$,因为不知道卫星的质量大小关系,所以低轨道卫星受到的万有引力不一定大于高轨道卫星受到的万有引力,故A错误;
B、根据万有引力提供向心力,有$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{4{π}_{\;}^{2}}{{T}_{\;}^{2}}r$,得$T=\sqrt{\frac{4{π}_{\;}^{2}{r}_{\;}^{3}}{GM}}$,轨道半径越小,周期越小,所以低轨道卫星运行的周期一定小于高轨道卫星的运行周期,故B正确;
C、根据万有引力提供向心力,有$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}$,得$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$,轨道半径越小,速率越大,所以低轨道卫星运行的速率一定大于高轨道卫星运行的速率,故C错误;
D、根据万有引力提供向心力,有$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m{ω}_{\;}^{2}r$,得$ω=\sqrt{\frac{GM}{{r}_{\;}^{3}}}$,轨道半径越小,角速度越大,所以低轨道卫星运行的角速度一定大于高轨道卫星运行的角速度,故D错误;
故选:B
点评 万有引力提供圆周运动的向心力,由此可以得出线速度、角速度和周期与半径的关系进行讨论,正确掌握规律是解决问题的关键.
练习册系列答案
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6.如图为某一物理量y随另一物理量x变化的函数图象,关于该图象与坐标轴所围面积(图中阴影部分)的物理意义,下列说法正确的是( )
A. | 若图象表示加速度随时间的变化,则面积等于质点在相应时间内的位移 | |
B. | 若图象表示力随位置的变化,则面积等于该力在相应位移内所做的功 | |
C. | 若图象表示电容器充电电流随时间的变化,则面积等于相应时间内电容器储存的电能 | |
D. | 若图象表示电势随位置的变化,则面积等于电场x0位置处的电场强度 |
11.如图为甲、乙、丙三个军事小分队进行军事行动的运动图象,下列说法正确的是( )
A. | 甲、丙两个分队的运动路线为曲线,乙分队的运动路线为直线 | |
B. | 甲、乙、丙三个分队的位移相等 | |
C. | 甲、乙、丙三个分队的平均速度相等 | |
D. | 甲、乙、丙三个分队运动的路程相等 |
8.如图所示的皮带传动装置中,轮A和B同轴,A、B、C分别是三个轮边缘的质点,且RA=RC=2RB,则( )
A. | vA:vB:vC=2:2:1 | B. | vA:vB:vC=2:1:1 | C. | aA:aB:aC=4:2:1 | D. | aA:aB:aC=4:4:1 |
15.如图所示,有三个相同的小球A、B、C,其中小球A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端,小球B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛,小球C在同等高度以初速度v0水平抛出,则
( )
( )
A. | 小球A到达地面的速度最大 | |
B. | 从开始至落地,重力对它们做功相同 | |
C. | 从开始运动至落地过程中,重力对它们做功的平均功率一定相同 | |
D. | 三个小球到达地面时,小球B重力的瞬时功率最大 |
5.骑行自行车时,关于车轮受到地面的摩擦力的方向( )
A. | 与自行车行驶方向相反 | B. | 与自行车行驶方向相同 | ||
C. | 与车轮转动方向相同 | D. | 以上情况都有可能 |
1.我国《道路交通安全法》中规定:各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,这是因为( )
A. | 系好安全带可以减小惯性 | |
B. | 系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害 | |
C. | 系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害 | |
D. | 是否系好安全带对人和车的惯性会有影响 |
2.对于质量为m1和质量为m2 的两个物体间的万有引力的表达式F=G$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$,下列说法正确的是( )
A. | 公式中的G是引力常量,它是由实验得出的,而不是人为规定的 | |
B. | 当两物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大 | |
C. | 两个物体间的引力总是大小相等,方向相反的,是一对平衡力 | |
D. | m1和m2所受引力大小总是相等的 |