3.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”,具有導(dǎo)航、定位等功能.“北斗”系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星1和2均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑均為r,某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置,如圖所示.若衛(wèi)星均順時(shí)針運(yùn)行,地球表面處的重力加速度為g,地球半徑為R,不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力.以下判斷中正確的是( 。
A.此時(shí)這兩顆衛(wèi)星的向心加速度一定相等
B.如果使衛(wèi)星l加速,它就一定能追上衛(wèi)星2
C.衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)至位置B所需的時(shí)間為$\frac{πr}{3R}\sqrt{\frac{r}{g}}$
D.衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B的過程中萬有引力做正功

分析 根據(jù)萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力求出衛(wèi)星的加速度和周期,從而進(jìn)行判斷.在運(yùn)動(dòng)的過程中,萬有引力與速度方向垂直,萬有引力不做功.

解答 解:A、由$a=\frac{GM}{{r}^{2}}$,因r相同,則a相同,則A錯(cuò)誤
B、若衛(wèi)星1向后噴氣,則其速度會(huì)增大,衛(wèi)星1將做離心運(yùn)動(dòng),所以衛(wèi)星1不可能追上衛(wèi)星2.故B錯(cuò)誤;
C所以ω=$\sqrt{\frac{GM}{r3}}$,所以衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間為:t=$\frac{πr}{3R}\sqrt{\frac{r}{g}}$,故C正確;
D、衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B的過程中,由于萬有引力始終與速度垂直,故萬有引力不做功,故D錯(cuò)誤;
故選:C

點(diǎn)評(píng) 關(guān)于萬有引力的應(yīng)用中,常用公式是在地球表面重力等于萬有引力,衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力,掌握衛(wèi)星的變軌原理,這是正確解決本題的關(guān)鍵

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.用閃光照相方法研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí),由于某種原因,只拍到了部分方格背景及小球的三個(gè)瞬時(shí)位置.若已知閃光時(shí)間間隔為t=0.1s,則小球運(yùn)動(dòng)中初速度大小為1m/s,小球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的豎直分速度大小3m/s,g取10m/s2,每小格邊長(zhǎng)均為l=5cm.

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14.如圖所示,一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)有100匝矩形線圈,線圈面積S=0.10m2,電阻r=1Ω,其它導(dǎo)線電阻不計(jì).現(xiàn)讓矩形線圈在B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,以恒定的角速度ω=50πrad/s繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),發(fā)電機(jī)線圈兩端與R=99Ω的電阻構(gòu)成閉合回路.求:
(1)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦式交變電流的頻率;
(2)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值;
(3)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)10s,電流通過電阻R產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,貨車正在平直公路上以a1=0.2m/s2的加速度啟動(dòng),同時(shí),一只壁虎從靜止開始以a2=0.15 m/s2的加速度在貨車壁上向上勻加速爬行.則:
(1)2s末,壁虎相對(duì)地面的速度大小是多少?
(3)壁虎做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)?(不需要說明原因)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.質(zhì)量為2kg的物體在x-y平面做曲線運(yùn)動(dòng),在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象.如圖所示.下列說法正確的是(  )
A.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為6N
B.質(zhì)點(diǎn)的初速度為5m/s
C.2s末速度大小為6m/s
D.質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.美國(guó)太空總署用火箭和衛(wèi)星撞擊月球來探測(cè)月球表面是否存在水分.據(jù)天文學(xué)家測(cè)量,月球的半徑約為1800km,月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的$\frac{1}{6}$,地球表面重力加速度g取10m/s2,萬有引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2,下列說法正確的是(  )
A.衛(wèi)星撞月前應(yīng)先在原繞月軌道上減速
B.衛(wèi)星撞月前應(yīng)先在原繞月軌道上加速
C.月球的第一宇宙速度大于2 km/s
D.可算出月球的質(zhì)量約為8×1022kg

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,真空中有兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷,Q1帶正電,Q2帶負(fù)電,其電荷量Q1<Q2.現(xiàn)將一試探電荷q置于Q1、Q2連線所在的直線上,使q處于平衡狀態(tài).不計(jì)重力.則( 。
A.q一定是正電荷B.q一定是負(fù)電荷C.q離Q1比離Q2D.q離Q1比離Q2遠(yuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,是一靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線的分布,圖中A、B為電場(chǎng)中的兩點(diǎn).由圖可知,電場(chǎng)強(qiáng)度EA大于EB,電勢(shì)φA小于φB.若將一個(gè)負(fù)電荷分別置于A、B兩點(diǎn),具有的電勢(shì)能EPA大于EPB(填“大于”、“小于”或“等于”)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.下列說法正確的是( 。
A.物體從外界吸收熱量,其內(nèi)能一定增加
B.熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%
C.葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用
D.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

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