8．跟地球表面相對(duì)靜止的衛(wèi)星叫同步衛(wèi)星，已知地球半徑為R，地面處重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)角速度為ω，則同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度為ω，同步衛(wèi)星一定在地球赤道上空運(yùn)行，并且世界各國(guó)的同步衛(wèi)星都在距地面相同的高度的同一軌道上以相同的速率，相同的周期運(yùn)行，在同步衛(wèi)星軌道上運(yùn)行的速率小于第一宇宙速率，但在地面發(fā)射這種衛(wèi)星時(shí)的速率必須大于第一宇宙速率，并小于第二宇宙速率．

分析 根據(jù)同步衛(wèi)星與地球同步，依據(jù)引力提供向心力，可確定同步衛(wèi)星的旋轉(zhuǎn)平面，根據(jù)v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，可知，同步衛(wèi)星軌道上運(yùn)行的速率與第一宇宙速度的關(guān)系，再根據(jù)第二宇宙速率的定義，即可求解．

解答 解：因同步衛(wèi)星與地球是同步的，因此同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度也為ω，
根據(jù)引力提供向心力，則同步衛(wèi)星旋轉(zhuǎn)平面一定在赤道平面，
根據(jù)$\frac{GMm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，
由于同步衛(wèi)星高度大于地球半徑，因此在同步衛(wèi)星軌道上運(yùn)行的速率小于第一宇宙速率；
依據(jù)能量關(guān)系，若發(fā)射同步衛(wèi)星，則發(fā)射速度一定大于第一宇宙速率，但必須小于第二宇宙速率，否則會(huì)擺脫地球的束縛；
故答案為：ω，赤道，小于，大于，小于．

點(diǎn)評(píng) 考查同步衛(wèi)星的概念，掌握同步衛(wèi)星的“五一定”，理解第一、二宇宙速率的含義．

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：選擇題

18．公路急轉(zhuǎn)彎處通暢是交通事故多發(fā)地帶．如圖所示，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為v0時(shí)，汽車恰好沒(méi)有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)．則在該彎道處（　　）
A．公路內(nèi)側(cè)高外側(cè)低
B．公路外側(cè)高內(nèi)側(cè)低
C．當(dāng)汽車的速率大于v0 時(shí)，其一定做離心運(yùn)動(dòng)
D．當(dāng)汽車的速率小于v0 時(shí)，其一定做離心運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．一列車A的制動(dòng)性能經(jīng)測(cè)定：當(dāng)它以標(biāo)準(zhǔn)速度V0=20m/s在平直軌道上行駛時(shí)，制動(dòng)后需tA=40s才停下．現(xiàn)列車A正以V0=20m/s的速度在平直軌道上行駛，由于信號(hào)系統(tǒng)故障，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方S0=200m處一貨車B正以VB=6m/s的速度同向勻速行駛，于是立即剎車制動(dòng)，求：
（1）列車A制動(dòng)的加速度的大小aA；
（2）當(dāng)兩車速度相等時(shí)，求兩車的位移大小SA和SB；
（3）兩車是否會(huì)發(fā)生撞車事故？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

16．如圖所示，將一個(gè)光滑的質(zhì)量分布均勻的半球柱體放置在豎直墻壁和水平地面之間的豎直槽內(nèi)，畫出半圓柱體所受到的彈力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

3．如圖所示，固定點(diǎn)O系一長(zhǎng)度L=20cm的絕緣線繩，繩的一端拴一質(zhì)量m=1.0×10-4kg、電量q=4.9×10-10C的帶電小球，整個(gè)裝置處在足夠大的方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)E=1.5×106V/m．求：
（1）小球靜止時(shí)懸線與豎直方向的夾角出θ；
（2）使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)的速度至少要多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

13．下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．鈾 235 一種 可能的裂變方式為：${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{55}^{137}$Cs+${\;}_{37}^{88}$Rb+10${\;}_{0}^{1}$n
B．原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)是湯姆生根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出來(lái)的
C．由波爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)會(huì)放出光子
D．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的熱核反應(yīng)
E．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL(zhǎng)太長(zhǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．小明站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩一端，細(xì)繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)繞O以半徑L做圓周運(yùn)動(dòng)，已知握繩的手離地面的高度為3L，細(xì)繩的拉力達(dá)到9mg時(shí)就會(huì)斷裂，逐漸增大球的速度，當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩恰好斷裂，忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力，求：
（1）繩斷裂時(shí)小球的速度大小v0；
（2）小球落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離和落地時(shí)速度v的大小和方向．（方向可用夾角的三角函數(shù)值表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

17．如圖甲所示，A、B、C、D為固定于豎直平面內(nèi)的閉合絕緣軌道，AB段、CD段均為半徑R=1.6m的半圓，BC、AD段水平，AD=BC=8m．B、C之間的區(qū)域存在水平向右的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=5×105V/m．質(zhì)量為m=4×10-3kg、帶電量q=+1×10-8C的小環(huán)套在軌道上．小環(huán)與軌道AD段的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=$\frac{1}{8}$，與軌道其余部分的摩擦忽略不計(jì)．現(xiàn)使小環(huán)在D點(diǎn)獲得沿軌道向左的初速度v0=4m/s，且在沿軌道AD段之間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終受到方向豎直向上、大小隨速度變化的力F（變化關(guān)系如圖乙）作用，小環(huán)第一次過(guò)A點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓軌道恰好無(wú)壓力．不計(jì)小環(huán)大小，g取10m/s2．求：

（1）小環(huán)第一次徑過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度多大？
（2）小環(huán)第一次回到D點(diǎn)時(shí)速度多大？
（3）小環(huán)經(jīng)過(guò)若干次循環(huán)運(yùn)動(dòng)能達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則小環(huán)與軌道AD段的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)為多少？此時(shí)到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度應(yīng)不小于多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．一個(gè)物體做初速度為2m/s、加速度為1m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，試求：
（1）物體在3s末的速度大��；
（2）物體在前4s內(nèi)的位移大�。�
（3）物體在第4s內(nèi)的平均速度大�。�

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