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14.甲、乙、丙为三颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙和丙在同一个轨道一前一后(乙在前丙在后)且运行高度低于甲的运行高度,三卫星轨道均可视为圆轨道.下列判断正确的是(  )
A.甲的周期小于丙的周期
B.甲的加速度小于乙的加速度
C.甲在运行时能经过北极的正上方
D.丙要想追上乙可以通过增大速度来实现

分析 人造卫星的万有引力等于向心力,先列式求出线速度、周期和向心力的表达式进行讨论,同步卫星有四个“定”:定轨道、定高度、定速度、定周期,定轨道是指轨道只能在赤道上空某一高度.

解答 解:人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有
F=F
F=$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}=m{ω}^{2}r=m\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}=ma$
A、T=$2π\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$,甲的半径大于丙的半径,则甲的周期大于丙的周期,故A错误;
B、a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$,甲的半径大于乙的半径,则甲的加速度小于乙的加速度,故B正确;
C、同步卫星有四个“定”:定轨道、定高度、定速度、定周期,定轨道是指轨道只能在赤道上空某一高度,故甲在运行时不可能经过北极的正上方,故C错误;
D、两颗人造卫星一前一后在同一轨道上沿同一方向绕行,若要后一卫星追上前面卫星,必须从低轨道加速才能实现.若在同一轨道上加速时卫星将做离心运动,半径增大,不能实现,故D错误.
故选:B

点评 本题关键抓住万有引力提供向心力,先列式求解出线速度、角速度、周期和加速度的表达式,再进行讨论.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.如图,把一颗小钢珠从离水面不高处自由释放落入水中,溅起的几个小水珠可以跳得很高,对这一现象下列说法正确的是(  )
A.小弹丸下落时具有的重力势能等于几个水珠在最高点的重力势能
B.小弹丸下落时具有的重力势能大于几个水珠在最高点的重力势能
C.小弹丸下落时具有的重力势能小于几个水珠在最高点的重力势能
D.小水珠跳起的高度超过弹丸下落的高度,是违背能量守恒的

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.一列简谐横波沿x轴正方向传播,如图甲所示为波传播到x=5m的M点时的波形图,图乙是位于x=3m的质点N从此时刻开始计时的振动图象,Q是位于x=l0m处的质点,求:

①波由M点传到Q点所用的时间;
②波由M点传到Q点的过程中,x=3.5m处的质点通过的路程.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.如图①所示,高空滑索是一种勇敢者的运动项目.如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动,在下滑过程中可能会出现如图②和如图③所示的两种情形.不计空气阻力,则下列说法不正确的是(  )
A.图②的情形中,人只能匀加速下滑
B.图②的情形中,钢索对人的作用力大小为$\frac{\sqrt{3}mg}{2}$
C.图③的情形中,人匀速下滑
D.图③的情形中,钢索对轻环无摩擦力

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中,(0°<α<90°)则(  )
A.物体A也做匀速直线运动B.物体A将竖直向上先加速后减速
C.物体A将处于超重状态D.绳子对物体A的拉力保持不变

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.关于液晶的说法正确的是(  )
A.有些液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
B.液晶是液体和晶体的混合物
C.液晶分子保持固定的位置和取向,同时具有位置有序和取向有序
D.液晶具有流动性,光学性质各向同性

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.如图所示,是氧气在0℃和100℃两种不同情况下,各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系.由图可知(  )
A.100℃的氧气,速率大的分子比例较多
B.具有最大比例的速率区间,0℃时对应的速率大
C.温度越高,分子的平均速率越大
D.在0℃时,也有一部分分子的速率比较大,说明气体内部有温度较高的区域

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上.若以海平面为零势能面,不计空气阻力,则下列说法中正确的是(  )
A.物体到海平面时的重力势能为mgh
B.重力对物体做的功为-mgh
C.物体在海平面上的动能为$\frac{1}{2}$mv02+mgh
D.物体在海平面上的机械能为$\frac{1}{2}$mv02

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.如图所示,平行虚线之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场左右宽度为L,磁感应强度大小为B.一等腰梯形线圈ABCD所在平面与磁场垂直,AB边刚好与磁场右边界重合,AB长等于L,CD长等于2L,AB、CD间的距离为2L,线圈的电阻为R.先让线圈向右以恒定速度v匀速运动,从线圈开始运动到CD边刚好要进入磁场的过程中(  )
A.线圈中感应电流沿逆时针方向B.线圈中感应电动势大小为BLv
C.通过线圈截面的电量为$\frac{B{L}^{2}}{R}$D.线圈克服安培力做的功为$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{4R}$

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