地球赤道地面上有一物體隨地球的自轉而做圓周運動,所受的向心力為F1,向心加速度為a1,線速度為v1,角速度為ω1;繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星(高度忽略)所受的向心力為F2 ,向心加速度為a2,線速度為v2,角速度為ω2;地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3 ,向心加速度為a3,線速度為v3 ,角速度為ω3;地球表面重力加速度為g ,第一宇宙速度為v ,假設三者質量相等,則下列結論正確的是 (      )

A.F1=F2>F3 B.a(chǎn)1=a2=g>a3
C.v1=v2=v>v3 D.ω1=ω3<ω2

D

解析試題分析:據(jù)題意,由于周期相同,地球赤道角速度ω1與地球同步衛(wèi)星角速度ω3大小相等,即,據(jù),則環(huán)繞天體半徑越大則角速度越小,故,則D選項正確;據(jù),即半徑越大則環(huán)繞速度越小,故,由于則據(jù)可知,半徑越大則線速度越小,則故C選項錯誤;由于,則據(jù)可知,角速度相等時半徑大的加速度較大,則有:,據(jù),即半徑越大則加速度越小,故 ,則B選項錯誤;由于地球與同步衛(wèi)星周期相等,則有:,又據(jù)可知環(huán)繞半徑越大則萬有引力越小,則故A選項錯誤。
考點:本題考查對萬有引力定律的應用。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

已知地球質量是月球質量的a倍,地球半徑是月球半徑的b倍,下列結論中正確的是(    )

A.地球表面和月球表面的重力加速度之比為
B.環(huán)繞地球表面和月球表面運行衛(wèi)星的速率之比為
C.環(huán)繞地球表面和月球表面運行衛(wèi)星的周期之比為
D.環(huán)繞地球表面和月球表面運行衛(wèi)星的角速度之比為

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

北京時間2013年2月16日凌晨,直徑約45米、質量約13萬噸的小行星“2012DA14”,以大約每小時2.8萬公里的速度由印度洋蘇門答臘島上空掠過,與地球表面最近距離約為2.7萬公里,這一距離已經(jīng)低于地球同步衛(wèi)星的軌道。但它對地球沒有造成影響,對地球的同步衛(wèi)星也幾乎沒有影響.這顆小行星圍繞太陽飛行,其運行軌道與地球非常相似,根據(jù)天文學家的估算,它下一次接近地球大約是在2046年.假設圖中的P、Q是地球與小行星最近時的位置,下列說法正確的是(    )

A.小行星對地球的軌道沒有造成影響,地球對小行星的軌道也沒有任何影響
B.只考慮太陽的引力,地球在P點的加速度大于小行星在Q點的加速度
C.只考慮地球的引力,小行星在Q點的加速度大于同步衛(wèi)星在軌道上的加速度
D.小行星在Q點沒有被地球俘獲變成地球的衛(wèi)星,是因為它在Q點的速率大于第二宇宙速度

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

北京時間2012年4月30日,在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心我國首次一箭雙星發(fā)射中、高軌道衛(wèi)星,成功將兩顆北斗二號衛(wèi)星送入預定圓軌道.“北斗二號”地球衛(wèi)星導航系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步衛(wèi)星等組成,若三種衛(wèi)星質量均相等,中軌道衛(wèi)星離地最近,同步衛(wèi)星離地最遠.關于在軌道上運行的衛(wèi)星,下列說法中正確的是

A.同步衛(wèi)星的線速度最小
B.中軌道衛(wèi)星的動能最小
C.高軌道衛(wèi)星的重力勢能最大
D.高軌道衛(wèi)星的向心加速度最大

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

太陽圍繞銀河系中心的運動可視為勻速圓周運動,其運動速度約為地球公轉速度的7倍,軌道半徑約為地球公轉道半徑的2×109倍,為了粗略估算銀河系中恒星的數(shù)目,可認為銀河系中所有恒星的質量都集中在銀河系中心,且銀河系中恒星的平均質量約等于太陽質量,則銀河系中恒星數(shù)目約為(    )

A.109 B.1011 C.1013 D.1015

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,假如該衛(wèi)星變軌后做勻速圓周運動,動能減小為原來的1/4,不考慮衛(wèi)星質量的變化,則變軌前后衛(wèi)星的

A.向心加速度大小之比為4:1 B.角速度大小之比為2:1
C.周期之比為1:8 D.軌道半徑之比為1:2

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

2012年10月,美國耶魯大學的研究人員發(fā)現(xiàn)一顆完全由鉆石組成的星球,通過觀測發(fā)現(xiàn)該星球的半徑是地球的2倍,質量是地球的8倍,假設該星球有一顆近地衛(wèi)星,下列說法正確的是

A.該星球的密度是地球密度的2倍 
B.該星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍 
C.該星球的近地衛(wèi)星周期跟地球的近地衛(wèi)星周期相等 
D.該星球近地衛(wèi)星的速度是地球近地衛(wèi)星速度的4倍 

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,一飛行器圍繞地球沿半徑為r的圓軌道1運動。經(jīng)P點時,啟動推進器短時間向前噴氣使其變軌,2、3是與軌道1相切于P點的可能軌道。則飛行器(    )

A.變軌后將沿軌道2運動
B.相對于變軌前運行周期變長
C.變軌前、后在兩軌道上經(jīng)P點的速度大小相等
D.變軌前、后在兩軌道上經(jīng)P點的加速度大小相等

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

2012年6月18日,“神舟九號”飛船與“天宮一號”目標飛行器成功實現(xiàn)自動交會對接。設地球半徑為R,地面重力加速度為g 。對接成功后“神州九號”和“天宮一號”一起繞地球運行的軌道可視為圓軌道,軌道離地面高度約為,運行周期為T,則

A.對接成功后,“神舟九號”飛船里的宇航員受到的重力為零 
B.對接成功后,“神舟九號”飛船的加速度為
C.對接成功后,“神舟九號”飛船的線速度為 
D.地球質量為3R3 

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