题目内容
4.为了探寻暗物质存在的证据,我国发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质粒子探测卫星,卫星成功进入距离地面高度为500km的预定轨道,已知地球的半径为6400km,同步卫星距离地面的高度为36000km,则下列判断正确的是( )| A. | “悟空”的运行周期大于地球自转的周期 | |
| B. | “悟空”的向心加速度小于地球表面的重力加速度 | |
| C. | “悟空”的运行线速度大于地球的第一宇宙速度 | |
| D. | “悟空”的向心加速度小于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度 |
分析 根据开普勒第三定律分析运行周期关系,由g=$\frac{GM}{{r}^{2}}$分析“悟空”的向心加速度与近地卫星加速度,即地球表面的重力加速度的关系.由v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$分析“悟空”的运行线速度与近地卫星速度的关系.由a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$分析“悟空”的向心加速度与同步卫星向心加速度的关系,由公式a=ω2r比较地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度与同步卫星向心加速度的关系.
解答 解:A、根据开普勒第三定律 $\frac{{r}^{3}}{{T}^{2}}$=k,知同步卫星的轨道半径大于“悟空”的轨道半径,所以同步卫星的周期大于“悟空”的周期,而同步卫星的周期与地球的自转周期是相等的,所以“悟空”的运行周期小于地球自转的周期.故A错误;
B、根据G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma,得卫星的向心加速度为 a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$,可知“悟空”的向心加速度小于近地卫星的向心加速度,而近地卫星的向心加速度等于地球表面的重力加速度,可知“悟空”的向心加速度小于地球表面的重力加速度.故B正确;
C、根据卫星的线速度公式v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,知“悟空”的运行线速度小于近地卫星的线速度,即“悟空”的运行线速度小于地球的第一宇宙速度.故C 错误;
D、“悟空”的运行周期小于地球自转的周期,则“悟空”的运行角速度大于地球自转的角速度;又由于“悟空”的轨道半径大于地球的半径,由:a=ω2r可知,“悟空”的向心加速度一定大于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度.故D错误.
故选:B
点评 本题的关键要掌握开普勒第三定律,抓住万有引力提供向心力,列式求解出线速度、周期、向心加速度的表达式是解答的前提条件.
| A. | 匀速圆周运动是匀速运动 | |
| B. | 匀速圆周运动是匀变速运动 | |
| C. | 圆周运动的加速度方向总与速度方向垂直 | |
| D. | 匀速圆周运动是周期、转速、频率、角速度都不变的运动 |
| A. | 在0-t1时间内,外力做正功 | B. | 在t1时刻,外力功率最大 | ||
| C. | 在t2时刻,外力功率为0 | D. | 在t1-t2时间内,外力做的总功为零 |
| A. | 当开关S调到位置1、2时,多用电表测量的是电流,且调到位置1时的量程比位置2的小 | |
| B. | 当开关S调到位置3、4时,多用电表测量的是电阻,且A为黑表笔 | |
| C. | 当开关S调到位置5、6时,多用电表测量的是电压,且调到位置6时的量程比位置5的大 | |
| D. | 多用电表各挡位所对应的表盘刻度都是均匀的 |
| A. | 在0一t1时间内,外力F大小不断增大 | |
| B. | 在t1时刻,外力F为零 | |
| C. | 在t1一t2时间内,外力F大小可能不断减小 | |
| D. | 在t1一t2时间内,外力F大小一定先减小后增大 |
| A. | 电场强度大小为E=$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$ | B. | 电场强度大小为E=$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$ | ||
| C. | AB两点间的电势差UAB=$\frac{\sqrt{3}mgl}{q}$ | D. | AB两点间的电势差UAB=$\frac{\sqrt{3}mgl}{2q}$ |
| A. | 若元件的载流子是自由电子,则C侧面电势高于D侧面电势 | |
| B. | 仅增大电流I时,C、D两侧面电势差变大 | |
| C. | 在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直 | |
| D. | 在测地球两极上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直 |
| A. | 布朗运动是指微粒的无规则运动 | |
| B. | 布朗运动是指液体分子的无规则运动 | |
| C. | 布朗运动说明了微粒分子的无规则运动 | |
| D. | 微粒越小,液体温度越高,布朗运动越剧烈.布朗运动越剧烈说明液体分子的无规则运动越剧烈 |