8.2011年8月25日23時(shí)27分,經(jīng)過(guò)77天的飛行,我國(guó)嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在世界上首次實(shí)現(xiàn)從月球軌道出發(fā),受控準(zhǔn)確進(jìn)入距離地球約150萬(wàn)公里遠(yuǎn)的拉格朗日L2點(diǎn)的環(huán)繞軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行.在地球和太陽(yáng)連線所在直線上有三個(gè)特殊的點(diǎn)(拉格朗日點(diǎn)),其中第一拉格朗日點(diǎn)(L1)在地球和太陽(yáng)之間(圖中未畫(huà)出),第二和第三拉格朗日點(diǎn)(L2和L3),它們的位置分布如圖所示,虛線圓為地球公轉(zhuǎn)軌道.衛(wèi)星在L2和L3繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期與地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期相同,假如它們的運(yùn)行軌道都是圓軌道,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.處在L2和L3的兩顆衛(wèi)星向心加速度相同
B.處在L2和L3的兩顆衛(wèi)星線速度大小相同
C.處在L2點(diǎn)的衛(wèi)星向心加速度比地球向心加速度大
D.處在L3點(diǎn)的衛(wèi)星線速度比地球線速度小

分析 根據(jù)v=$\frac{2πr}{T}$判斷處在L2和L3的兩顆衛(wèi)星線速度大小a=$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$判斷處在L2點(diǎn)的衛(wèi)星向心加速度和地球向心加速度的大小,根據(jù)$\frac{GMm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}$得:v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,比較處在L3點(diǎn)的衛(wèi)星線速度和地球線速度大。

解答 解:A、向心加速度是矢量,方向始終指向圓心,圖中處在L2的衛(wèi)星與L3的衛(wèi)星的加速度方向都指向圓心,相反,故A錯(cuò)誤;
B、處在L2和L3的兩顆衛(wèi)星周期相同,但是處在L2的衛(wèi)星的半徑比L3的衛(wèi)星的半徑大,根據(jù)v=$\frac{2πr}{T}$可知,L2的衛(wèi)星的線速度比L3的衛(wèi)星的大,故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)a=$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$,可知,處在L2點(diǎn)的衛(wèi)星半徑比地球的半徑大,周期相等,所以向心加速度比地球向心加速度大,故C正確;
D、根據(jù)$\frac{GMm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}$得:v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,處在L3點(diǎn)的衛(wèi)星和地球半徑相等,所以線速度相等,故D錯(cuò)誤.
故選:C

點(diǎn)評(píng) 本題考查萬(wàn)有引力的應(yīng)用,題目較為新穎,在解題時(shí)要注意分析向心力的來(lái)源及題目中隱含的條件,難度適中.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.下列說(shuō)法中與物理學(xué)史實(shí)相符的是( 。
A.牛頓認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
B.亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
C.笛卡爾通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)第一個(gè)測(cè)出萬(wàn)有引力常量G的值
D.伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)及合理外推,指出自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.液體中懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為布朗運(yùn)動(dòng)
B.晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的
C.物體從外界吸收熱量,其內(nèi)能一定增加
D.當(dāng)人們感到干燥時(shí),空氣的相對(duì)濕度一定較小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.一列簡(jiǎn)諧橫波,沿波的傳播方向依次有P、Q兩點(diǎn),平衡位置相距5.5m,其振動(dòng)圖象如圖1所示,實(shí)線為P點(diǎn)的振動(dòng)圖象,虛線為Q點(diǎn)的振動(dòng)圖象.

(1)圖2是t=0時(shí)刻波形的一部分,若波沿x軸正向傳播,試在給出的波形上用黑點(diǎn)標(biāo)明P、Q兩點(diǎn)的位置,并寫(xiě)出P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)(橫坐標(biāo)λ用表示).  
(2)求波的最大傳播速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.質(zhì)量為2×103kg,發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為80kW的汽車(chē)在平直公路上行駛;若汽車(chē)所受阻力大小恒為4×103N,則下列判斷中正確的有( 。
A.汽車(chē)的最大動(dòng)能是4×105J
B.汽車(chē)以加速度2m/s2勻加速啟動(dòng),起動(dòng)后第2秒末時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際功率是32kW
C.汽車(chē)以加速度2m/s2勻加速啟動(dòng),達(dá)到最大速度時(shí)阻力做功為4×105J
D.若汽車(chē)保持額定功率啟動(dòng),則當(dāng)汽車(chē)速度為5 m/s時(shí),其加速度為6m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.如圖所示,天車(chē)質(zhì)量為M=40kg,可沿著光滑的水平軌道運(yùn)動(dòng).天車(chē)上拴著一根長(zhǎng)為 L=40m的不可伸長(zhǎng)的輕繩,輕繩另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為m=20kg的小球,現(xiàn)控制小球使輕繩偏離豎直方向60°角處于自然伸直狀態(tài),球與天車(chē)均靜止.給天車(chē)施加一水平向右的恒力F的同時(shí)放開(kāi)小球,運(yùn)動(dòng)中兩者恰好能保持相對(duì)靜止.當(dāng)天車(chē)運(yùn)動(dòng)了d=5$\sqrt{3}$m時(shí)撤去F,同時(shí)鎖定天車(chē).不計(jì)空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2.請(qǐng)通過(guò)計(jì)算回答下列問(wèn)題:
(1)求恒力F的沖量I
(2)求小球運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)距最低點(diǎn)的高度h;
(3)若小球剛擺動(dòng)到最右端時(shí)立即解除對(duì)天車(chē)的鎖定,求在解除鎖定后小球第一次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)輕繩對(duì)小球的拉力FT

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.如圖所示,ABCD豎直放置的光滑絕緣細(xì)管道,其中AB部分是半徑為R的$\frac{1}{4}$圓弧形管道,BCD部分是固定的水平管道,兩部分管道恰好相切于B.水平面內(nèi)的M、N、B三點(diǎn)連線構(gòu)成邊長(zhǎng)為L(zhǎng)等邊三角形,MN連線過(guò)C點(diǎn)且垂直于BCD.兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷分別固定在M、N兩點(diǎn),電荷量分別為+Q和-Q.現(xiàn)把質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(小球直徑略小于管道內(nèi)徑,小球可視為點(diǎn)電荷),由管道的A處?kù)o止釋放,已知靜電力常量為k,重力加速度為g.求:
(1)小球運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)受到電場(chǎng)力的大。
(2)小球運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大。
(3)小球運(yùn)動(dòng)到圓弧最低點(diǎn)B處時(shí),小球?qū)艿缐毫Φ拇笮。?/div>

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

17.一繩子跨過(guò)定滑輪,兩端分別栓有質(zhì)量為M和m的重物,如圖所示,M>m,M靜止在桌面上,當(dāng)m自由下落距離h后,繩才被拉直.則M所能上升的最大高度是$\frac{{m}^{2}h}{{M}^{2}-{m}^{2}}$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖所示,水平金屬圓盤(pán)置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,圓盤(pán)繞轉(zhuǎn)軸OO′以角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),銅盤(pán)的中心及邊緣分別用金屬滑片與理想變壓器的原線圈相連.已知圓盤(pán)半徑為r,變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n,變壓器的副線圈與電阻為R的負(fù)載相連.不計(jì)銅盤(pán)及導(dǎo)線的電阻,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.變壓器原線圈兩端的電壓為$\frac{1}{2}$Bωr2
B.變壓器原線圈兩端的電壓為Bωr2
C.變壓器副線圈兩端的電壓為$\frac{1}{2n}$Bωr2
D.通過(guò)負(fù)載R的電流為$\frac{Bω{r}^{2}}{2nR}$

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