题目内容
1.课外小组的同学对人造地球卫星所需的向心力和卫星的运行速率发生争论,若人造地球卫星的质量不变,当轨道半径增大为原来的2倍时,下列争论中正确的( )A. | 有同学说,根据向心力公式F=m$\frac{v^2}{r}$可知,向心力变为原来的$\frac{1}{2}$ | |
B. | 有同学说,根据万有引力F=G$\frac{Mm}{r^2}$提供向心力可知,向心力变为原来的$\frac{1}{4}$ | |
C. | 有同学说,根据公式v=rω可知,卫星运行的速率变为原来的2倍 | |
D. | 有同学说,根据公式v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$可知,卫星运行的速率变为原来的$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$倍 |
分析 人造卫星做圆周运动,万有引力提供向心力,当轨道半径变化时,万有引力变化,卫星的线速度、角速度、周期随着变化,所以,不能用向心力的表达式来讨论一些物理量的变化.注意理解控制变量法
解答 解:A、D当轨道半径变化时,万有引力变化,卫星的线速度v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$随着变化成为原来的$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$倍,则D正确;所以不能用公式F=$\frac{m{v}^{2}}{r}$讨论卫星的向心力变化,故A错误;
B、根据公式F=G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$,可知地球提供的向心力将减小到原来的$\frac{1}{4}$,故B正确,
C、当轨道半径变化时,万有引力变化,卫星的角速度ω=$\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$随着变化,所以,不能用公式v=rω讨论卫星的线速度变化,故C错误
故选:BD
点评 人造卫星做圆周运动,万有引力提供向心力,卫星的线速度、角速度、周期都与半径有关,讨论这些物理量时要找准公式,正确使用控制变量法.
练习册系列答案
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A. | 运动员离开蹦床后处于失重状态 | |
B. | 运动员上升到最高点时加速度为零 | |
C. | 运动员下落碰到蹦床后立即做减速运动 | |
D. | 运动员在整个比赛过程中机械能一直守恒 |
6.据新华社北京3月21日电,记者21日从中国载人航天工程办公室了解到,已在轨工作1630天的天宫一号目标飞行器在完成与三艘神舟飞船交会对接和各项试验任务后,由于超期服役两年半时间,其功能已于近日失效,正式终止了数据服务.根据预测,天宫一号的飞行轨道将在今后数月内逐步降低,并最终再入大气层烧毁.若天宫一号服役期间的轨道可视为圆且距地面h(h≈343km),运行周期为T,地球的半径为R,下列关于天宫一号的说法正确的是( )
A. | 因为天宫一号的轨道距地面很近,其线速度小于同步卫星的线速度 | |
B. | 女航天员王亚平曾在天宫一号中漂浮着进行太空授课,那时她不受地球的引力作用 | |
C. | 天宫一号再入外层稀薄大气一小段时间内,飞船轨道半径减小,线速度增大 | |
D. | 由题中信息可知地球的质量为$\frac{4{π}^{2}(R+h)^{3}}{G{T}^{2}}$ |
13.如图所示,设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0,突然炸成两块,质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去,则另一块的运动可能是( )
A. | 沿v0的方向且速率大于v0飞去 | B. | 沿v0的反方向飞去 | ||
C. | 做自由落体运动 | D. | 以上说法都不对 |
9.下列说法中正确的是( )
A. | 研究铅球的运动,可以用牛顿定律和运动学公式 | |
B. | 研究高速粒子的运动可用牛顿定律和运动学公式 | |
C. | 研究高速粒子运动要用相对论,研究铅球运动可用牛顿运动定律 | |
D. | 研究铅球和电子的运动都要用牛顿运动定律 |