题目内容

1.由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步轨道卫星,关于这些卫星正确的是(  )
A.这些卫星的质量可以不同
B.这些卫星可以在赤道上空任何一个高度运行
C.这些卫星运行的周期为30天
D.这些卫星运行的线速度一定大于第一宇宙速度

分析 地球同步轨道卫星有几个一定:定轨道平面、定轨道半径(或定高度)、定运转周期等,了解同步卫星的含义,即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同.
物体做匀速圆周运动,它所受的合力提供向心力,也就是合力要指向轨道平面的中心.
通过万有引力提供向心力,列出等式通过已知量确定未知量.

解答 解:A、许多国家发射了地球同步轨道卫星,这些卫星的质量可以不同,故A正确.
B、因为同步卫星要和地球自转同步,即这些卫星ω相同,根据万有引力提供向心力得:$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=mω2r,因为ω一定,所以 r 必须固定,它若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了“同步”,那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上,这是不可能的.所以所有的同步卫星都在赤道上方同一轨道上.故B错误.
C、因为同步卫星要和地球自转同步,即它们的运行周期均为24小时,故C错误;
D、根据万有引力提供向心力得运转速度为v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,由于同步卫星轨道半径r>R(地球半径),故其速度一定小于第一宇宙速度.故D错误.
故选:A.

点评 地球质量一定、自转速度一定,同步卫星要与地球的自转实现同步,就必须要角速度与地球自转角速度相等,这就决定了它的轨道高度和线速度.

练习册系列答案
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16.某同学在研究“对不同物体做相同功情况下,物体质量与速度的关系”时,提出了以下四种猜想:
A.m∞υB.m∞$\frac{1}{υ}$
C.m∞υ2D.m∞$\frac{1}{υ^2}$
为验证猜想的正确性,该同学用如图1所示的装置进行实验:将长木板平放在水平桌面上,木块固定在长木板一端,打点计时器固定在木块上,木块右侧固定一轻弹簧,用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放,打点计时器在纸带上打下一系列点,选取点迹均匀的一部分纸带,计算出小车匀速运动的速度υ1,测出小车的质量m1;然后在小车上加砝码,再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车,计算出小车和砝码匀速运动的速度υ2,测出小车和砝码的总质量m2:再在小车上加砝码,重复以上操作,分别测出υ3、m3….

(1)每次实验中,都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放,目的是小车获得相同的动能;弹簧对小车做功相同.
(2)若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响,应进行的实验操作是平衡摩擦力.
(3)某次实验采集的五组数据如表:垫高木板固定打点计时器的一端,使小车连同纸带一起在木板上匀速运动(平衡摩擦力)
m/kg0.100.200.300.400.50
v/(m•s-11.0000.7070.5770.5000.447
由表格数据直观判断,明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的AC;
(4)若对某个猜想进行数据处理并作图,画出了如图2所示的图象,则图中的横坐标应是$\frac{1}{{v}^{2}}$.

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