11.有一顆人造地球衛(wèi)星在赤道平面上空運行,赤道上的觀察者看到它向西運動,一段時間后從西邊的地平線落下,則下面情況中可能的是( 。
A.該衛(wèi)星的運行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同,而且高度比同步衛(wèi)星的高度大
B.該衛(wèi)星的運行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相反,而且高度比同步衛(wèi)星的高度大
C.該衛(wèi)星為地球的近地衛(wèi)星,且運行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同
D.該衛(wèi)星為地球的同步衛(wèi)星

分析 地球自西向東自轉(zhuǎn),赤道上的觀察者看到衛(wèi)星向西運動,若衛(wèi)星運行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同,則角速度比地球自轉(zhuǎn)角速度小,若該衛(wèi)星運行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相反,則角速度可以比地球自轉(zhuǎn)角速度大,根據(jù)萬有引力提供向心力求解.

解答 解:A、地球自西向東自轉(zhuǎn),赤道上的觀察者看到衛(wèi)星向西運動,若該衛(wèi)星運行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同,則角速度比地球自轉(zhuǎn)角速度小,根據(jù)$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m{ω}^{2}r$得:$ω=\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$,所以衛(wèi)星的半徑比同步衛(wèi)星的半徑大,即高度比同步衛(wèi)星的高度大,故A正確,C錯誤;
B、地球自西向東自轉(zhuǎn),赤道上的觀察者看到衛(wèi)星向西運動,若該衛(wèi)星運行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相反,則角速度可以比地球自轉(zhuǎn)角速度大,也可以比地球自轉(zhuǎn)角速度小,所以高度可以比同步衛(wèi)星的高度大,也可以比同步衛(wèi)星的高度小,故B正確;
D、若衛(wèi)星為地球的同步衛(wèi)星,則相對靜止,故D錯誤.
故選:AB

點評 本題主要考查了萬有引力提供向心力公式的直接應用,注意要分兩種情況討論,難度適中.

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1.如圖所示是放置在豎直平面內(nèi)的游戲滑軌,有一質(zhì)量m=2kg的中空小球套在軌道上.滑軌由四部分粗細均勻的滑桿組成:水平直軌道AB;傾斜直軌道CD,長L=6m,與水平面間的夾角θ=37°;半徑R1=1m的圓弧軌道APC;半徑R2=3m的圓弧軌道BQED.直軌道與圓弧軌道相切,切點分別為A、B、D、C,其中E為最低點.傾斜直軌道CD與小球間的動摩擦因數(shù)為μ=$\frac{5}{32}$,其余部分均為光滑軌道,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.現(xiàn)讓小球從AB的正中央以初速度V0=10m/s開始向左運動,問:
(1)第一次經(jīng)過E處時,軌道對小球的作用力為多大?
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19.如圖(a)所示為一臺電阻為r的發(fā)電機,將其輸出端與電阻R串聯(lián),并在轉(zhuǎn)軸上纏繞足夠長的輕質(zhì)細繩,繩下掛一個質(zhì)量為m的重物,剛好能以速率v1勻速下落,現(xiàn)將一電動勢為E(內(nèi)阻不計)的電源如圖(b)所示連接,使發(fā)電機作電動機用,懸掛的重物不變,若重物能以v2勻速上升,不計摩擦阻力,假設兩次發(fā)電機線圈內(nèi)電流大小相等,求v2的大。

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6.如圖所示,斜面的傾角為θ,現(xiàn)用和斜面平行的細繩系住一個光滑小球,使斜面和小球共同向左加速運動,當繩對小球的拉力恰好為零,則此時小球的加速度為多大?

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16.一質(zhì)點做勻加速直線運動,初速度為10m/s,加速度為2m/s2.試求該質(zhì)點:
(1)第5s末的速度
(2)第4s內(nèi)的位移.

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3.某質(zhì)點的位移隨時間變化的規(guī)律是S=(4t+2t2)m,下列說法正確的是( 。
A.質(zhì)點的初速度為4t m/sB.質(zhì)點的加速度為4m/s2
C.質(zhì)點的初速度為4 m/sD.質(zhì)點的加速度為2 m/s2

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20.如圖所示,水平放置的兩根平行金屬導軌相距0.2m,上面有一質(zhì)量為0.04kg的均勻金屬棒ab,電源電動勢為6V、內(nèi)阻為0.5Ω,滑動變阻器調(diào)到2.5Ω時,要在金屬棒所在位置施加一個磁場才能使金屬棒ab對軌道的壓力恰好為零.
求:(1)磁場的方向
(2)磁場的大。

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6.閱讀以下信息:
①2013年12月2日1時30分,“嫦娥三號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,經(jīng)過19分鐘的飛行后,火箭把“嫦娥三號”送入近地點高度210千米、遠地點高度約36.8萬千米的地月轉(zhuǎn)移軌道.“嫦娥三號”奔月的近似軌跡如圖所示.
②經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移軌道上的長途飛行后,“嫦娥三號”在距月面高度約100千米處成功變軌,進入環(huán)月圓軌道.在該軌道上運行了約4天后,再次成功變軌,進入近月點高度15千米、遠月點高度100千米的橢圓軌道.
③2013年12月14日晚21時,隨著首次應用于中國航天器的空間變推力發(fā)動機開機,沿橢圓軌道通過近月點的“嫦娥三號”從每秒鐘1.7千米的速度實施動力下降.
④2013年12月14日21時11分,“嫦娥三號”成功實施軟著陸.
⑤開普勒行星運動第三定律指出:行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比,即$\frac{{a}^{3}}{{T}^{2}}$=k,k是一個對所有行星都相同的常量.該定律適用于一切具有中心天體的引力系統(tǒng).
⑥月球的質(zhì)量M=7.35×1022kg,半徑R=1.74×103km;月球繞地球運行的軌道半長軸a0=3.82×105km,月球繞地球運動的周期T0=27.3d(d表示天);質(zhì)量為m的物體在距離月球球心r處具有的引力勢能EP=-G$\frac{Mm}{r}$,引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2;地球的半徑R0=6.37×103km.
根據(jù)以上信息,請估算:
(1)“嫦娥三號”在100km環(huán)月圓軌道上運行時的速率v;
(2)“嫦娥三號”在橢圓軌道上通過遠月點時的速率v
(3)“嫦娥三號”沿地月轉(zhuǎn)移軌道運行的時間t.

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