10．有a、b、c、d四顆質(zhì)量相等的地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，b是近地衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，設地球自轉(zhuǎn)周期為24h，所有衛(wèi)星均視為做勻速圓周運動，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則有（　�。�
A．a的向心加速度等于地球表面重力加速度g
B．c在4 h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是$\frac{π}{3}$
C．a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星中，b在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長
D．d的向心加速度大于地球表面重力加速度g

分析 a靠萬有引力和支持力的合力提供向心力，加速度a不等于g；根據(jù)同步衛(wèi)星的周期求出衛(wèi)星c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度；根據(jù)線速度與軌道半徑的關系得出b、c、d的線速度大小，抓住a、c的角速度相等，得出a、c的線速度大小，從而確定誰的線速度最大，在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長．

解答 解：A、a隨赤道一起轉(zhuǎn)動，向心力不是由萬有引力提供，即mg≠ma，可知a的向心加速度不等于地球表面重力加速度g，故A錯誤．
B、c為同步衛(wèi)星，周期為24h，在4h內(nèi)，轉(zhuǎn)過$\frac{1}{6}$圓周，即$\frac{π}{3}$，故B正確．
C、根據(jù)v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$知，b的線速度大于c、d的線速度，a、c的角速度相等，根據(jù)v=rω知，c的線速度大于a的線速度，可知b的線速度最大，在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長，故C正確．
D、根據(jù)$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=ma$知，d的向心加速度小于地球表面重力加速度g，故D錯誤．
故選：BC．

點評 對于衛(wèi)星問題，要建立物理模型，根據(jù)萬有引力提供向心力，分析各量之間的關系，并且要知道同步衛(wèi)星的條件和特點．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．關于兩個物體間的萬有引力，下列說法正確的是（　　）
A．兩個物體間的萬有引力大小相等、方向相反，是一對平衡力
B．當兩個物體的距離趨于零時，萬有引力趨于無窮大
C．表達式F=G$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$中的引力常量G是由實驗測算出的，而不是人為規(guī)定的
D．質(zhì)量大的物體受到的萬有引力大，質(zhì)量小的物體受到的萬有引力小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．（1）圖甲為某同學做“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖，一端帶有定滑輪的木板直接放在水平桌面上，細線與長木板平行．在研究小車（含砝碼）質(zhì)量不變，加速度和作用力的關系時，他先后五次改變砂和砂桶的總質(zhì)量，測出相應的加速度a．在第一次測量時，砂和砂桶的總質(zhì)量為m1，小車質(zhì)量M=20m1，以后每次在砂桶里增加質(zhì)量為△m的砂子，已知△m=$\frac{{m}_{1}}{2}$．若把砂和砂桶的總重力作為小車所受合力F的大小，按這五組數(shù)據(jù)畫出的a-F圖象可能是下列圖乙中的C．

（2）該實驗還存在一個較大的系統(tǒng)誤差，是由砂和砂桶的總重力不等于小車受到的拉力引起的．設砂和砂桶的總重力為F測，小車真正受到的拉力為F真．若定義$\frac{|{F}_{測}-{F}_{真}|}{{F}_{真}}$×100%為拉力測量的百分誤差，現(xiàn)要求百分誤差不大于5%，則當小車的總質(zhì)量為200g時，砂和砂桶的總質(zhì)量最大不能超過10g．

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18．為了響應“地球一小時”的活動，某校學生組織了一次自制水果燈比賽，小明同學自制的橙子電池成功點亮了一個LED小燈泡（如圖甲所示），在實驗成功后，小明為了測量橙子電池的電動勢和內(nèi)阻進行了多次實驗，他設計的電路圖如圖乙所示．
若實驗室除了導線和開關外，還有以下一些器材可供選擇：
A．電流表A1（量程為0-0.6A，內(nèi)阻R1=1Ω）
B．靈敏電流表A2（量程0-0.6mA，內(nèi)阻R2=800Ω）
C．靈敏電流表A3（量程為0-600μA，內(nèi)阻未知）
D．變阻箱（0-9999Ω）

①為了能盡可能準確測定“橙子電池”的電動勢和內(nèi)阻，實驗中電流表應選擇B（填器材前的字母代號）．
②小明同學測出了多組數(shù)據(jù)并記錄在下表
R（×103Ω） 0.51.01.52.02.53.0
 I（mA）0.530.410.330.280.240.21
 $\frac{1}{I}$（×103A-1）1.892.443.033.574.174.76
他應該作R-I圖象，還是作R-$\frac{1}{I}$的圖象？R-$\frac{1}{I}$圖象．
③請將小明獲得的數(shù)據(jù)在圖中作出圖象．
④則由圖線可以得到被測水果電池的電動勢E=0.84V，內(nèi)阻r=0.50×103Ω．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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5．某同學利用“驗證牛頓第二定律”的實驗器材，測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)．如圖所示，帶滑輪的長木板水平放置，力傳感器固定在墻上，輕繩分別跨過固定在滑塊上和固定在長木板末端的滑輪，一端與力傳感器連接，另一端豎直懸掛一沙桶，沙桶距地面足夠遠．調(diào)節(jié)兩滑輪的位置使輕繩與長木板平行，不計輕繩與各滑輪之間的摩擦．

（1）實驗時，一定要進行的操作是（　�。ㄌ钸x項前的字母）
A．將長木板右端墊高以平衡摩擦力
B．使沙河沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量
C．將打點計時器接交流電源
D．用天平測沙和沙桶的總質(zhì)量
（2）實驗時，記錄力傳感器的示數(shù)F，用天平測出滑塊質(zhì)量m，由紙帶上的點求出加速度a，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以得出滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)的表達式μ=$\frac{2F-ma}{mg}$．（重力加速度為g）

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15．如圖所示是固定在水平地面上的橫截面為“”形的光滑長直導軌槽，槽口向上（圖為俯視圖）．槽內(nèi)放置一個木質(zhì)滑塊，滑塊的左半部是半徑為R的半圓柱形光滑凹槽，木質(zhì)滑塊的寬度為2R，比“”形槽的寬度略�。F(xiàn)有半徑r（r＜＜R）的金屬小球以水平初速度v0=4m/s沖向滑塊，從滑塊的一側(cè)半圓形槽口邊緣進入．已知金屬小球的質(zhì)量為m=1kg，木質(zhì)滑塊的質(zhì)量為M=3kg，整個運動過程中無機械能損失．求：
（1）當金屬小球滑離木質(zhì)滑塊時，金屬小球的速度v1和木質(zhì)滑塊的速度v2各是多大；
（2）當金屬小球經(jīng)過木質(zhì)滑塊上的半圓柱形槽的最右端A點時，金屬小球的對地速度大�。�

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2．某同學用如甲圖所示的電路測定電源的電動勢和內(nèi)阻，所用的實驗器材有：待    測電源E，電阻箱R（最大阻值99.99Ω），定值電阻R0（阻值為2.0Ω），電壓表（量程為    3V，內(nèi)阻約為2kΩ），開關S．
實驗步驟：將電阻箱阻值調(diào)到最大，先閉合開關S，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電壓表的示數(shù)U和電阻箱相應的阻值R，以$\frac{1}{U}$為縱坐標，R為橫坐標，作$\frac{1}{U}-R$圖線（如圖乙）．

（1）E為電源電動勢，r為電源內(nèi)阻，寫出$\frac{1}{U}-R$關系表達式（用E、r、R0表示）$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E{R}_{0}}•R$+$\frac{{R}_{0}+r}{E{R}_{0}}$．
（2）根據(jù)圖線求得電源電動勢E=5.7V，內(nèi)阻r=3.7Ω．（保留兩位有效數(shù)字）
（3）用該種方法測電源電動勢存在系統(tǒng)誤差，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是電壓表的分流作用．

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19．如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r，R1、R2和R4為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值的大小隨照射光強度的增強而減�。]合開關S后，將照射光強度減弱，則（　�。�
A．通過R1電流將增大B．通過R3電流將增大
C．通過R2電流將增大D．通過R4電流將減小

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10．質(zhì)量為m=2kg的物體靜止在水平地面上，物體與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，現(xiàn)在對物體施加如圖所示的大小為10N的力F，已知θ=37°
（sin37°=0.6，cos37°=0.8），經(jīng)t=10s后撤去力F，g取10m/s2．求：
（1）物體運動過程中的最大速度是多少？
（2）物體運動的總位移是多少？

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