题目内容

19．如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送人同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　）
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点的加速度

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、和向心力的表达式进行讨论即可．

解答 解：A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，
有：$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=mω2r，
v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，ω=$\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$
轨道3半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度，故A错误，B正确；
C、根据牛顿第二定律和万有引力定律得：a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$，所以卫星在轨道2上经过P点的加速度等于在轨道3上经过P点的加速度．故C错误；
D、根据牛顿第二定律和万有引力定律得：a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$，所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，故D错误；
故选：B

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和角速度的表达式，再进行讨论．

练习册系列答案
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10．以下物理量在国际单位制中的单位各是什么？
力N；长度m；质量kg；加速度m/s2；速度m/s；体积m3；时间s．其中，基本单位是m、kg、s，导出单位是m/s2、N、m/s、m3．
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D．沿着与光子运动方向相反的方向运动
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（1）车在空中运动的时间？
（2）车速至少多大才能安全到达地面．
8．20世纪以来，人们发现一些新的现象，而经典力学无法解释．随着相对论和量子力学等理论的建立，物理学进入了一个全新的发展阶段，解决了很多前人无法解释的现象．以下关于说法正确的是（　　）
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C．经典力学只适于处理宏观、低速、弱引力场
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