题目内容

11.如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星.下列说法中正确的是(  )
A.b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度
B.b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度
C.b、c运行周期相同,且小于a的运行周期
D.由于某种原因,a的轨道半径缓慢减小,a的线速度将变小

分析 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、周期和向心力的表达式进行讨论即可.

解答 解:A、由万有引力提供向心力,得v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,则半径大的速度小,则A正确
B、由万有引力提供向心力,得a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$,则半径大的加速度小,则B错误
C、由万有引力提供向心力,得T=2$π\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$,则半径大的周期大,则C错误
D、a的轨道半径缓慢减小,则向心运动,重力做正功,速度增加,则D错误
故选:A

点评 本题关键抓住万有引力提供向心力,先列式求解出线速度、角速度、周期和加速度的表达式,再进行讨论

练习册系列答案
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16.某实验小组的同学在“验证牛顿第二定律”实验中,使用了如图1所示的实验装置.

(1)在下列测量工具中,本次实验需要用的测量仪器有BD.(选填测量仪器前的字母)
A.游标卡尺B.刻度尺C.秒表D.天平
(2)实验中,为了可以将细线对小车的拉力看成是小车所受的合外力,某同学先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项必须且正确的操作是B.(选填选项前的字母)
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节砂和砂桶的总质量的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推一下小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推一下小车,观察判断小车是否做匀速运动
(3)某同学在做保持小车质量不变,验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时,根据测得的数据作出如图2所示的a-F图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是AD.(选填选项前的字母)
A.木板右端所垫物体较低,使得木板的倾角偏小
B.木板右端所垫物体较高,使得木板的倾角偏大
C.小车质量远大于砂和砂桶的质量
D.砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量
(4)在某次利用上述已调整好的装置进行实验中,保持砂和砂桶的总质量不变,改变小车中砝码的质量m,并测出小车中不同砝码质量时所对应的加速度a,以m为横坐标,$\frac{1}{a}$为纵坐标,在坐标纸上作出如图3所示的$\frac{1}{a}$-m图象,实验结果验证了牛顿第二定律.如果图线的斜率为k,截距为b,则小车的质量为$\frac{b}{k}$,小车受到的拉力大小为$\frac{1}{k}$.

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