7.地球赤道上有一物體隨地球自轉(zhuǎn),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;地球的同步衛(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;地球表面的重力加速度為g,第一宇宙速度為v,假設(shè)三者質(zhì)量相等,則( 。
A.F1=F2>F3B.g=a2>a3>a1C.v1=v2=v>v3D.ω132

分析 題中涉及三個物體:地球赤道上有一隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運動物體1、繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星2、地球同步衛(wèi)星3;物體1與人造衛(wèi)星2轉(zhuǎn)動半徑相同,物體1與同步衛(wèi)星3轉(zhuǎn)動周期相同,人造衛(wèi)星2與同步衛(wèi)星3同是衛(wèi)星,都是萬有引力提供向心力;分三種類型進行比較分析即可.

解答 解:A、根據(jù)題意三者質(zhì)量相等,軌道半徑r1=r2<r3
物體1與人造衛(wèi)星2比較,由于赤道上物體受引力和支持力的合力提供向心力,而近地衛(wèi)星只受萬有引力,故F1<F2 ,故A錯誤;
BD、物體1和衛(wèi)星3周期相等,則角速度相等,即ω13,而加速度a=rω2,則a3>a1,衛(wèi)星2和衛(wèi)星3都靠萬有引力提供向心力,根據(jù)$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=mr{ω}^{2}$=ma,$ω=\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$,a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$,知軌道半徑越大,角速度越小,向心加速度越小,則a2>a3,ω2>ω3.對于近地衛(wèi)星,有$G\frac{Mm}{{R}^{2}}=mg=m{a}_{2}$,向心加速度等于表面的重力加速度,即g=a2,所以g=a2>a3>a1,ω13<ω2,故B正確,D錯誤;
C、由A選項的分析知道向心力F1<F2 ,根據(jù)向心力公式F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,由于m、R一定,故v1<v2,故C錯誤;
故選:B.

點評 本題關(guān)鍵要將物體1、人造衛(wèi)星2、同步衛(wèi)星3分為三組進行分析比較,最后再綜合;一定不能將三個物體當(dāng)同一種模型分析,否則會使問題復(fù)雜化.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.將一物體從離水平地面5m高處水平拋出,物體落地點與拋出點間的水平距離為4m,不計空氣阻力,g=10m/s2,該物體做平拋運動的時間為t,拋出時初速度的大小為v,則( 。
A.t=1sB.t=4sC.v=4m/sD.v=5m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近,所形成的電場線分布如圖所示,金屬球表面的電勢處處相等.a(chǎn)、b為電場中的兩點,a點的場強大小大于b點的場強大小,a點的電勢大于b點的電勢.(填“大于”、“小于”、“等于”)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面;在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點P.它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點的過程中,克服摩擦力做的功為W1.重力加速度大小為g.設(shè)質(zhì)點P在最低點時,向心加速度的大小為a,容器對它的支持力大小為FN,最低點到右側(cè)最高點的過程中,運動路程為s2,克服摩擦力做的功為W2,則( 。
A.a=$\frac{2(mgR-{W}_{1})}{mR}$B.FN=$\frac{3mgR-2{W}_{1}}{R}$C.W2<W1D.s2=$\frac{πR}{2}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系O-xy,在該平面內(nèi)有一平行y軸的勻強電場,大小為E,方向豎直向下.一過坐標(biāo)原點與x軸成θ=60°角的無窮大的平板與豎直平面垂直.在y軸上某點有一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子以某一速度垂直電場射入電場,經(jīng)過時間t1時,在該平面內(nèi)再另加一勻強電場E1,粒子再經(jīng)過時間t2且t1=t2=t時,恰好垂直接觸平板,且接觸平板時速度為零.忽略粒子所受重力,求:
(1)粒子射入電場時的速度大小和在y軸上的位置;
(2)E1的大小和與y軸之間的夾角α.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,虛線表示兩個固定的等量異種點電荷形成的電場中的等勢線.一帶電粒子以某一速度從圖中a點沿實線abcde運動.若粒子只受靜電力作用,則下列判斷正確的是( 。
A.粒子帶正電B.速度先減小后增大
C.電勢能先減小后增大D.經(jīng)過b點和d點時的速度相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖甲、乙、丙、丁所示,下列關(guān)于機械能是否守恒的判斷正確的是( 。
A.
圖中,物體 A 將彈簧壓縮的過程中,A 的機械能守恒.
B.
圖中,A 置于光滑水平面上,物體 B 沿光滑斜面下滑,物體 B 機械能守恒.
C.
圖中,不計任何阻力和定滑輪質(zhì)量時 A 加速下落,B 加速上升過程中,A 機械能守恒.
D.
圖中,被輕彈簧一端系住的小球 A 運動到最低點的過程中,小球的機械能不守恒.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.關(guān)于鏈?zhǔn)椒磻?yīng)與裂變反應(yīng)堆的下列說法正確的是( 。
A.太小的鈾塊不會產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
B.反應(yīng)堆中的減速劑用來控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速率
C.反應(yīng)堆中的燃料棒要用純鈾235
D.流動的冷卻劑將反應(yīng)堆中的熱帶給蒸汽發(fā)生器

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖所示,質(zhì)量為60kg的滑雪運動員,在斜坡頂端從靜止開始勻加速下滑90m到達(dá)坡底,用時10s.若g取10m/s2,求:
(1)運動員下滑過程中的加速度大;
(2)運動員受到的合外力大小.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案