题目内容
20．关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（ ）| A． | 它一定在赤道上空运行 | |
| B． | 各国发射的这种卫星的轨道半径都不一样 | |
| C． | 它运行的线速度一定大于第一宇宙速度 | |
| D． | 它运行的线速度可以是任意的 |
分析 地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，星距离地球的高度约为36000 km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，即23时56分4秒，卫星在轨道上的绕行速度约为3.1公里/秒，其运行角速度等于地球自转的角速度．
解答 解：A、同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，故A正确；
B、因为同步卫星要和地球自转同步，即同步卫星周期T为一定值，根据$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r，因为T一定值，所以 r 也为一定值，所以同步卫星距离地面的高度是一定值，故B错误．
C、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，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度．故CD错误；
故选：A．
点评 该题主要考查了地球同步卫星的相关知识点，有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期，难度不大，属于基础题．
练习册系列答案
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10．
铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ（如图），弯道处的圆弧半径为R，质量为m的火车转弯时速度等于$\sqrt{Rgtgθ}$，则（ ）
铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ（如图），弯道处的圆弧半径为R，质量为m的火车转弯时速度等于$\sqrt{Rgtgθ}$，则（ ）| A． | 内、外轨对车轮轮缘均无侧向挤压 | |
| B． | 外轨对外侧车轮轮缘有挤压 | |
| C． | 这时铁轨对火车的支持力等于$\frac{mg}{cosθ}$ | |
| D． | 这时铁轨对火车的支持力大于$\frac{mg}{cosθ}$ |
如图所示，长为L的绝缘细线下端系一带电量为q、质量为m的小球，整个装置处于场强为E方向水平向右的匀强电场中，在摆角小于5°时，求它的摆动周期．
小球在半径为R的光滑半球内做水平面内的匀速圆周运动，试分析图中的θ（小球与半球球心连线跟竖直方向的夹角）与线速度v、周期T的关系．（小球的半径远小于R）
5．
如图所示，绝缘大环被固定在竖直平面，另有一质量为m、带电量为+q的光滑小环套在大环上，并通过轻质弹簧系在大环的顶点A．若在大环环心位置放置另一带正电的点电荷后，小环恰好对大环无弹力，则弹簧的状态及两电荷间的电场力大小为（ ）
如图所示，绝缘大环被固定在竖直平面，另有一质量为m、带电量为+q的光滑小环套在大环上，并通过轻质弹簧系在大环的顶点A．若在大环环心位置放置另一带正电的点电荷后，小环恰好对大环无弹力，则弹簧的状态及两电荷间的电场力大小为（ ）| A． | 伸长，2mg | B． | 压缩，mg | C． | 伸长，mg | D． | 压缩，2mg |
9．两个带异种电荷的物体间的距离增大一些时（ ）
| A． | 电场力做正功，电势能增加 | B． | 电场力做负功，电势能增加 | ||
| C． | 电场力做负功，电势能减少 | D． | 电场力做正功，电势能减少 |
如图，两光滑金属导轨水平放置，中间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．两金属棒a，b与导轨相垂直，且始终接触良好．设金属棒a的质量为M，b的质量为m，现给金属棒a一个水平向右的速度v0，求经过多长时间后，两金属棒速度大小相同．