题目内容
5．假设地球同步卫星绕地球运行的轨道半径为地球半径的6.6倍，地球赤道平面与地球公转平面共面．站在地球赤道某地的人，日落后4小时的时候，在自己头顶正上方观察到一颗恰好有阳光照亮的人造地球卫星，若该卫星在赤道所在平面内做匀速圆周运动，视地球为球体，则此人造卫星（ ）| A． | 绕地球运行的轨道半径等于地球半径的2倍 | |
| B． | 绕地球运行的周期约为12小时 | |
| C． | 绕地球运行的角速度与同步卫星绕地球运行的角速度相同 | |
| D． | 绕地球运行的速率约为同步卫星绕地球运行速率的1.8倍 |
分析 作出卫星与地球之间的位置关系图，根据几何关系确定卫星的轨道半径．设此卫星的运行周期为T1，地球自转的周期为T2，则地球同步卫星的周期也为T2，依据常识我们可以知道T2=24小时．根据开普勒第三定律求解T1，由卫星速度公式v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$求速率．
解答 解：A、如图所示：
太阳光可认为是平行光，O是地心，人开始在A点，这时刚好日落，因为经过24小时地球转一圈，所以经过4小时，地球转了60°，即：∠AOC=60°，此时人已经到了B点，卫星在人的正上方C点，太阳光正好能照到卫星，所以根据∠AOC=60°就能确定卫星的轨道半径为：r=OC=2OA=2R．则卫星距地面高度等于地球半径R，即绕地球运行的轨道半径等于地球半径的2倍．故A正确．
B、设此卫星的运行周期为T1，地球自转的周期为T2，则地球同步卫星的周期也为T2，
依据常识知道 T2=24h．
根据开普勒第三定律有：$\frac{{T}_{1}^{2}}{{T}_{2}^{2}}$=$\frac{（2R）^{3}}{（6.6R）^{3}}$ 代入数据得：T1=14400s=4h．故B错误．
C、由于绕地球运行的周期与同步卫星绕地球运行的周期不等，所以绕地球运行的角速度与同步卫星绕地球运行的角速度不同．故C错误．
D、由v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$ 得：该卫星与同步卫星绕地球运行的速率之比$\frac{{v}_{卫星}}{{v}_{同步}}$=$\sqrt{\frac{6.6R}{2R}}$≈1.8，即绕地球运行的速率约为同步卫星绕地球运行速率的1.8倍．故D正确．
故选：AD．
点评 这个题的突破口是“恰能在日落后4小时的时候，恰观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星”，运用几何方法作出卫星的位置，求出这颗卫星的轨道半径是解题的关键．
如图所示，两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射从O点水平抛出做平抛运动的物体A，在两个坐标轴上留下了物体的两个“影子”，下面四幅图中能正确描述“影子”运动的图象是（ ）| A． |  影子在x轴上的x-t图 | B． |  影子在x轴上的v-t图 | ||
| C． |  影子在y轴上的x-t图 | D． |  影子在y轴上的v-t图 |
在如图一所示的光电管的实验中（电源正负极可以对调），用同一光电管得到了三条可见光的光电流与电压之间的关系曲线（图二中的甲光、乙光、丙光）．下列说法中正确的有（ ）| A． | 只要电流表中有电流通过，光电管中就发生了光电效应 | |
| B． | 同一光电管对不同颜色的单色光有各自不同的极限频率（截止频率） | |
| C． | （图一中）电流表G的电流方向可以是a流向b、也可以是b流向a | |
| D． | （图二中）由于甲光和乙光有共同的Uc2，可以确定甲光和乙光是同一种色光 |
自行车是我们常用的绿色环保交通工具，如图所示，是自行车部分结构示意图，A、B、C分别是大齿轮、小齿轮和后轮边缘上的点，下面说法中正确的是（ ）| A． | A、B两点的线速度大小相等 | B． | B、C两点的线速度大小相等 | ||
| C． | A、C两点的角速度大小相等 | D． | A、B两点的角速度大小相等 |
| A． | 气球的运动轨迹是曲线 | |
| B． | 气球实际速度的大小为7m/s | |
| C． | 若气球获5m/s的水平速度，气球到达高度h的时间变短 | |
| D． | 若气球获5m/s的水平速度，气球到达高度h的路程变长 |
| A． | 第一宇宙速度是人造卫星绕月球运动的最大速度 | |
| B． | 第一宇宙速度是人造卫星绕地球运动的最小速度 | |
| C． | 第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度 | |
| D． | 第一宇宙速度是人造卫星在近地轨道上运动的速度 |
如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（g取10m/s2）（ ）| A． | 物体加速度大小为2 m/s2 | B． | 4s内F做功为80J | ||
| C． | 4s末F的功率大小为21W | D． | 4s内F做功的平均功率为21W |