16.地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可由r3=$\frac{{a}^{2}^{2}c}{4{π}^{2}}$求出,已知式中a的單位是m,b的單位是s,c的單位是m/s2,則以下說法中正確的是( 。
A.地球同步衛(wèi)星只能定點在赤道的正上方,質(zhì)量不同的同步衛(wèi)星軌道半徑都相同
B.軌道半徑都相同,以第一宇宙速度運行
C.上式中a是地球半徑,b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期,C是同步衛(wèi)星的加速度
D.上式中a是地球半徑,b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期,C是地球表面的重力加速度

分析 地球同步衛(wèi)星只能定點在赤道的正上方,高度是一定的.根據(jù)萬有引力充當向心力,列式分析.

解答 解:A、地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,只能定點在赤道的正上方,根據(jù)開普勒第三定律可知,同步衛(wèi)星軌道半徑是一定的,故A正確.
B、第一宇宙速度是衛(wèi)星環(huán)繞地球圓周運動的最大速度,等于近地衛(wèi)星,地球同步衛(wèi)星小于第一宇宙速度,故B錯誤.
CD、衛(wèi)星在萬有引力作用下做勻速圓周運動,其所需的向心力由萬有引力提供,即引力提供向心力,有:
 G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma=mω2r=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r
因為地球同步衛(wèi)星到地心的距離r中包含4π2,所以此題用的公式應(yīng)是G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r
整理得到:r3=$\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}$ ①
在地面上,根據(jù)重力等于萬有引力,有m′g=$\frac{GMm′}{{R}^{2}}$,可得:GM=gR2(R是地球半徑)
代入①得到:r3=$\frac{g{R}^{2}{T}^{2}}{4{π}^{2}}$;
結(jié)合題目所給單位,a的單位是m,則a對應(yīng)地球半徑R,b的單位是s,則b對應(yīng)同步衛(wèi)星的周期T,也是地球自轉(zhuǎn)周期T,c的單位米每二次方秒,則c對應(yīng)地球表面的重力加速度g;故C錯誤,D正確.
故選:AD.

點評 本題的關(guān)鍵要掌握地球同步衛(wèi)星的條件和向心力的來源,運用萬有引力等于向心力,及萬有引力等于重力,由數(shù)學知識變形得到r3的表達式.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

6.某實驗小組利用圖示實驗裝置來測量物塊A和長木板之間的動摩擦因數(shù)μ.
①把左端帶有擋板的足夠長的長木板固定在水平桌面上,物塊A置于擋板處,不可伸長的輕繩一端水平連接物塊A,另一端跨過輕質(zhì)定滑輪掛上與物塊A質(zhì)量相同的物塊B.用手按住物塊A,使A、B保持靜止.
②測量物塊B離水平地面的高度為h.
③釋放物塊A,待物塊A靜止時測量其運動的總距離為s(物塊B落地后不反彈).
回答下列問題:
(1)根據(jù)上述測量的物理量可知μ=$\frac{h}{2s-h}$.
(2)由于存在空氣阻力,該實驗所求μ值比真實值偏大.(填“偏大”或“偏小”)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.由于地球自轉(zhuǎn)的影響,在赤道上萬有引力為9.8N的物體向心力約為0.034牛,所以目前認為赤道上的重力加速度和兩極一樣,g取10m/s2,但我們生活的地球在不斷的膨脹,若干年后,地球的半徑變?yōu)楝F(xiàn)在的5倍,那時地球自轉(zhuǎn)對地面上物體的重力的影響就不可忽略,假設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期不變,求:赤道上質(zhì)量m=50kg的人的體重.
(地球自轉(zhuǎn)角速度ω=7.3×10-5rad/s,地球半徑R=6.4×103km,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.一飛船在某行星表面附近沿圓軌道繞該行星飛行.測得周期為T,認為行星是密度均勻的球體,引力常量G已知,據(jù)此可推算出( 。
A.飛船的軌道半徑B.飛船的運行速度C.行星的密度D.行星的質(zhì)量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.物體做自由落體運動,經(jīng)2s后到達地面并反彈.由于能量損失,反彈后的速度變?yōu)槁涞貢r的$\frac{4}{5}$,g取10m/s2.求:
(1)物體落地時的速度;
(2)從開始下落到反彈達到最高點的過程中物體通過的位移.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示.斜槽軌道AB、EF與半徑R=0.4m的豎直圓軌道(圓心為O)相連,AB、EF分別與圓O相切于B、E點,C為軌道的最低點,斜軌AB傾角為37°.質(zhì)量m=0.1kg的小球從A點由靜止釋放,先后經(jīng)B、C、D、E到F點落入小框.(整個裝置的軌道光滑,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
求:(1)小球在光滑斜軌AB上運動的過程中加速度的大小;
(2)要使小球在運動的全過程中不脫離軌道,A點距離最低點的豎直高度h至少多高?
(3)在C點,球?qū)壍赖膲毫Γ?/div>

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.根據(jù)分子動理論判斷以下關(guān)于分子力和分子勢能的說法中正確的是( 。
A.當分子間距離為平衡距離r0時,分子具有最大勢能
B.當分子間距離為平衡距離r0時,分子具有最小勢能
C.當分子間距離為平衡距離r0時,引力和斥力都是最大值
D.當分子間距離為平衡距離r0時,引力和斥力都是零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示的位移x-t圖象和速度v-t圖象中,給出的四條圖線甲、乙、丙、丁分別代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況,則下列說法正確的是( 。
A.甲車做直線運動,乙車做曲線運動
B.0~t1時間內(nèi),甲車通過的路程大于乙車通過的路程
C.0~t2時間內(nèi),丙、丁兩車在t2時刻相距最遠
D.0~t2時間內(nèi),丙、丁兩車的平均速度相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

2.質(zhì)量為2kg的物體用彈簧秤掛在可以豎直升降的升降機里,當彈簧秤的讀數(shù)為26N時,可知該物體處于超重(填“超重”或“失重”) 狀態(tài);當升降機做自由落體運動時,彈簧秤的讀數(shù)為0N.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案