题目内容

3．北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统（CNSS），建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星．对于其中的5颗同步卫星，下列说法中正确的是（　　）
A．它们运行的线速度为7.9km/s
B．它们运行的角速度不同
C．它们运行的周期不同
D．它们一定位于赤道正上方，距离赤道面的高度相同

分析 了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同．
第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．
物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心．
通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量

解答 解：A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以它们运行的线速度一定小于7.9km/s，故A错误
B、C、同步卫星的运行周期与地球的自转周期相同，则角速度也相同，故BC错误
D、因为同步卫星要和地球自转同步，所以运行轨道就在赤道所在平面内，根据F=$G\frac{Mm}{{r}^{2}}$=mω2r，因为ω一定，所以 r 必须固定，
所以一定位于空间同一轨道上，故D正确
故选：D

点评 地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度

练习册系列答案
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13．如图所示，质量为M的斜面体放在水平面上，斜面上放一质量为m的物块，当给物块一沿斜面向下的初速度v0时，物块可在斜面上匀速下滑；若在给物块沿斜面向下初速度v0的同时，在物块上施加一平行于斜面向下的拉力，物块可沿斜面加速运动．已知两种情况下斜面体都处于静止状态，则后一种情况和前一种情况相比（　　）
A．物块对斜面体的压力变大B．斜面体受地面的摩擦力不变
C．斜面体对地面的压力变大D．斜面体受地面的摩擦力变小
14．关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是（　　）
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．
D．先让小车在橡皮筋的作用下弹出，再接通电源
E．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W…
F．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜
11．在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一斜槽轨道滑下，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹．为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上ab．
（a）通过调节使斜槽的末端保持水平
（b）每次必须由静止释放小球
（c）记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
（d）将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
在做该实验中某同学只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C三点并以A点为坐标原点建立了直角坐标系，得到如图所示的图象，试根据图象求出物体平抛运动的初速度大小为2m/s；物体运动到B点时的速度大小为$2\sqrt{2}$m/s；抛出点的横坐标为-20cm；纵坐标为-5cm．（g=10m/s2）
18．已知B是地球的一颗人造卫星，其圆形轨道位于赤道平面内，离地面的高度为H，地球半径为R，已知在地球上高h处自由释放一物体，落地时间为t．求卫星B的运行周期．
8．如图1，装置BOO′可绕竖直轴OO′转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ=37°．已知小球的质量m=1kg，细线AC长L=1m，B点距转轴的水平距离和距C点的竖直距离相等．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）若装置匀速转动的角速度为ω1时，细线AB水平拉直且张力为0，求角速度ω1的大小；
（2）若装置匀速转动的角速度为ω2时，细线AB刚好竖直且张力为0，求角速度ω2的大小；
（3）装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在如图2的坐标系中作出细线AC中张力T与角速度的平方ω2之间的关系图象．
15．爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率v关系如图所示，其中v0为极限频率．从图中可以确定的是（　　）
A．逸出功与v有关B．Ekm与入射光强度成正比
C．当v＞v0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有关
12．登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星是公转视为匀速圆周运动．忽略行星自转影响，火星和地球相比（　　）
行星半径/m质量/kg公转轨道半径/m
地球6.4×1066.0×10241.5×1011
火星3.4×1066.4×10232.3×1011
A．火星的“第一宇宙速度”是地球的第一宇宙速度的0.2倍
B．火星的“第一宇宙速度”是地球的第一宇宙速度的1.4倍
C．火星公转的向心加速度是地球公转的向心加速度的0.43倍
D．火星公转的向心加速度是地球公转的向心加速度的0.28倍
13．天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接证明引力波的存在．2016年2月11日，LIGO宣布于2015年9月14日直接探测到引力波．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为L经过一段时间演化后，两星的总质量不变，但是两星间的距离变为原来的$\frac{1}{n}$，此后双星做圆周运动的周期为（　　）
A．$\sqrt{\frac{1}{{n}^{3}}}$TB．$\sqrt{\frac{1}{{n}^{2}}}$TC．$\sqrt{\frac{1}{n}}$TD．$\frac{1}{n}$T

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