题目内容
18.一个Internet网站报道,最近南亚某国发射了一颗人造环月卫星,卫星的质量为1000kg,环绕月球周期为60min.张明同学对该新闻的真实性感到怀疑.他认为该国的航天技术不可能近期发射出环月卫星;该网站公布的数据似乎也有问题.他准备对该数据进行验证.但他记不清万有引力恒量的数值,且手边又没有资料可查找,只记得月球半径约为地球半径的$\frac{1}{4}$,地球半径约为6.4×106m,月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的$\frac{1}{6}$,地球表面重力加速度取10m/s2.假定将环月卫星的运动视为匀速圆周运动,请根据上述数据判断该报道的真伪,并写出推导判断的过程($\sqrt{6}$≈2.5,π,3)分析 分别对环月卫星和环地卫星研究,根据重力提供向心力,求出重力加速度与周期和轨道半径的关系,根据已知的量求出地球的环绕卫星的周期,从而求出环月卫星的最小周期,判断报道的真伪.
解答 解:设卫星绕月球表面运行周期为T1,卫星绕地球表面运行周期为T2,月球和地球表面重力加速度分别为g1和g2,月球和地球半径分别为r1和r2
$m{g}_{1}=m(\frac{2π}{{T}_{1}})^{2}{r}_{1}$…①
$m{g}_{2}=m(\frac{2π}{{T}_{2}})^{2}{r}_{2}$…②
由$\frac{①}{②}$得 $\frac{{g}_{1}}{{g}_{2}}=(\frac{{T}_{2}}{{T}_{1}})^{2}•\frac{{r}_{1}}{{r}_{2}}$…③
由②得 ${T}_{2}=2π\sqrt{\frac{{r}_{2}}{{g}_{2}}}=2×3×\sqrt{\frac{6.4×1{0}^{6}}{10}}$s=4.8×103s…④
代入③得 T1=6000s>3600s…⑤
可见不可能发射周期小于6000s的环月卫星.
答:报道是错误的.
点评 解决本题的关键知道卫星贴着星球表面运行,周期最小,靠重力提供向心力,结合牛顿第二定律进行求解,难度中等.
练习册系列答案
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10.中广网北京8月6日消息:今天凌晨5点,在伦敦奥运会男子100m决赛中,博尔特以9.63s的成绩夺冠,打破了自己在2008年北京奥运会上创造的9.69s的奥运会纪录,再次证明他“不属于这个星球,他是一个超人”.博尔待在100m比赛中之所以成绩最好,是因为博尔特( )
| A. | 在整个过程中的加速度最大 | B. | 冲刺到达终点时的速度最大 | ||
| C. | 在整个过程中的平均速度最大 | D. | .一直以最大速度做匀速运动 |
13.
如图所示,电路中理想变压器原、副线圈接入电路的匝数可通过单刀双掷开关改变,
为交流电流表.在变压器原线圈a、b两端加上一峰值不变的正弦交变电压,下列分析正确的是( )
| A. | 只将S1从1拨向2时,电流表示数变小 | |
| B. | 只将S2从3拨向4时,电流表示数变大 | |
| C. | 只将R的滑片上移,R2的电功率变小 | |
| D. | 只将R的滑片上移,副线圈的输出功率增大 |
7.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,由图象可知( )

| A. | 电源的电动势为6.0V | B. | 电源的内阻为12Ω | ||
| C. | 电流为0.3 A时的外电阻是18Ω. | D. | 电源的短路电流为0.5A |
8.平行板电容器连接在电池两极上充电后断开电源,当两极间的距离增大时( )
| A. | 电容器的电容量不变 | B. | 电容器极板的带电量不变 | ||
| C. | 电容器两极板间的电势差不变 | D. | 电容器两极板间的电场强度不变 |