题目内容
14．在地球外有很多人造地球卫星绕地运行，我们现在选择地球同步卫星甲、极地轨道卫星乙和近地飞行的卫星丙进行比较，已知地球同步卫星甲的轨道最高，近地飞行的卫星丙的轨道最低，三颗卫星的轨道都视为圆形，某时刻这三颗卫星和地心的连线在一条直线上，则它们以后的绕行过程中，下列描述中正确的有（ ）| A． | 三颗卫星绕地运行过程中在某些特定时刻还会出现共线的情况 | |
| B． | 它们绕行时向心加速度的大小关系是：a甲＞a丙＞a乙 | |
| C． | 它们绕行时速度的大小关系是：v丙＞v乙＞v甲 | |
| D． | 它们绕行时角速度的大小关系是：ω乙＞ω丙＞ω甲 |
分析 根据人造地球卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、加速度、角速度期与轨道半径的表达式，进行讨论即可．
解答 解：A、地球同步卫星甲的轨道与赤道在同一平面内，极地轨道卫星乙的轨道经过南北两极，近地飞行的卫星丙在地球表面绕地球做匀速圆周运动，在某些特定时刻可以出现共线的情况，故A正确；
B、根据题意可知，r甲＞r乙＞r丙，
根据万有引力提供向心力得：$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}$=ma=mω2r，解得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，a=$G\frac{M}{{r}^{2}}$，$ω=\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$，则a甲＜a乙＜a丙，v甲＜v乙＜v丙，ω甲＜ω乙＜ω丙，故BCD错误．
故选：A
点评 本题关键是抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、加速度、周期的表达式，再进行讨论，知道同步卫星和极地卫星的轨道平面，难度适中．
练习册系列答案
相关题目
4．
如图所示，给小球一初速度，使其在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，且刚好能通过最高点，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，给小球一初速度，使其在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，且刚好能通过最高点，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是（ ）| A． | 小球通过最高点时的速度v=$\sqrt{gR}$ | |
| B． | 小球通过最高点时的速度v=$\sqrt{g（r+R）}$ | |
| C． | 小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力 | |
| D． | 小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一直有作用力 |
2．如图所示，在光滑的水平面上有一个光滑的斜面，将物体A放在斜面上，放开物体A后（ ）
| A． | 斜面所受合外力为零 | B． | 斜面所受合外力向左 | ||
| C． | 斜面所受合外力向右 | D． | 斜面将保持静止状态 |
9．
人在单杠上做引体向上，双臂平行和双臂张开（如图甲和乙）都可以把自己向上升起，关于两种状态下，人的双臂用力的大小及它们的合力的大小，下列说法正确的是（ ）
人在单杠上做引体向上，双臂平行和双臂张开（如图甲和乙）都可以把自己向上升起，关于两种状态下，人的双臂用力的大小及它们的合力的大小，下列说法正确的是（ ）| A． | 甲图姿势时双臂用力大 | B． | 乙图姿势时双臂用力大 | ||
| C． | 甲图姿势时双臂合力大 | D． | 乙图姿势时双臂合力大 |
19．一人用力踢质量为1kg的静止足球，使球以10m/s的水平速度飞出，设人踢球的平均作用力为200N，球在水平方向滚动的距离为20m，则人对球做功为（g取10m/s2）（ ）
| A． | 50J | B． | 200J | C． | 4000J | D． | 6000J |
7．
“蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位 置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，人在从P点落下到最低点c的过程中（ ）
“蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位 置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，人在从P点落下到最低点c的过程中（ ）| A． | 人在Pa段作自由落体运动，处于完全失重状态 | |
| B． | 在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态，加速度逐渐变大 | |
| C． | 在bc段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态，加速度逐渐变大 | |
| D． | 在 c点，人的速度为零，人将停在该点 |
4．
如图是游乐场中的“跳楼机”．游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅提升到某一高处，然后由静止释放，座椅沿光滑杆自由下落一段距离后，受到压缩空气提供的恒定阻力作用，下落的总距离为36m时速度刚好减小到零，这一下落的总时间是6.0s．已知一游客质量为60kg，忽略空气阻力，取g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
如图是游乐场中的“跳楼机”．游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅提升到某一高处，然后由静止释放，座椅沿光滑杆自由下落一段距离后，受到压缩空气提供的恒定阻力作用，下落的总距离为36m时速度刚好减小到零，这一下落的总时间是6.0s．已知一游客质量为60kg，忽略空气阻力，取g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）| A． | 座椅下落的最大速度为6m/s | |
| B． | 座椅自由下落的距离为7.2m | |
| C． | 整个下降过程中，座椅对该游客做的功为-2.16×10-4J | |
| D． | 整个下降过程中，座椅对该游客做功的功率保持不变 |