题目内容
已知地球的半径为
,地球的自转周期为
,地表的重力加速度为
,要在地球赤道上发射一颗近地的人造地球卫星,使其轨道在赤道的正上方,若不计空气的阻力,那么
A.向东发射与向西发射耗能相同,均为![]()
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B.向东发射耗能为
,比向西发射耗能多
C.向东发射与向西发射耗能相同,均为![]()
D.向西发射耗能为
,比向东发射耗能多
【知识点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.D5
【答案解析】D解析: A、地球自转方向自西向东,故向东发射卫星可以充分利用地球自转的线速度而消耗较少能量,故A错误;B、地球自西向东自转,故向东发射卫星消耗能量较少,故B错误;C、地球自转方向自西向东,故向东发射卫星可以充分利用地球自转的线速度而消耗较少能量,故C错误;D、在赤道表面地球自转的线速度为
,由于地球自西向东自转,故在地球上向西发射卫星时的发射速度为第一宇宙速度与地球自转线速度之和,故根据动能定理知其发射耗能为
mv2=
m(
)2,故D正确.故选:D.
【思路点拨】地球上的物体随地球一起绕地轴自转,故发射速度与自转方向相同时可以充分利用地球自转的线速度,故发射方向与地球自方向相同时消耗能量少,相反是消耗能量多.第一宇宙速度在不考虑地球自转时卫星的最小发射速度,考虑自转时要注意到地球自转的方向是关键,向东发射充分利用自转的线速度.
有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断.例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一种特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果,实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性.
举例如下:如图所示.质量为M,倾角为θ的滑块A放于水平地面上,把质量为m的滑块B放在A的斜面上.忽略一切摩擦,有人求得B相对地面的加速度a=
,式中g为重力加速度.
对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题.他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”.但是,其中有一项是错误的.请你指出该项.( )
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| A. | 当θ°=0时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的 |
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| B. | 当θ=90°时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的 |
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| C. | 当M>>m时,该解给出a=gsinθ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的 |
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| D. | 当m>>M时,该解给出a= |