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2013年我国成功实现了神舟八号和天宫一号的对接,对接前它们处于同一轨道面上,位置如图所示,A为天宫一号,B为神州八号,已知B距离地面高度为h,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,A的角速度为ω0,O为地球的中心.求:

(1)神州八号B的运行周期;

(2)如果A,B绕行方向相同,某时刻A,B相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,它们再一次相距最近?


考点:

人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.

专题:

人造卫星问题.

分析:

(1)神州八号B绕着地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解周期;

(2)一次相距最近即B比A多转动一圈.

解答:

解:(1)设地球质量为M,神州八号质量为m,根据万有引力定律和牛顿第二定律,有:

G=m

在地球表面,有:

G=mg

联立解得:

TB=2π

(2)它们再一次相距最近时,一定是B比A多转动一圈,有:

ωBt﹣ω0t=2π

其中:

联立解得:

t=

答:(1)神州八号B的运行周期为2π

(2)至少经过时间,它们再一次相距最近.

点评:

本题考查万有引力定律和圆周运动知识的综合应用能力.向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,小车上固定着三角硬杆,杆的端点处固定着一个质量为m的小球.当小车有水平向右的加速度且从零开始逐渐增大的过程中,杆对小球的作用力的变化(用F1F4变化表示)可能是下图中的(OO′沿杆方向)(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,在水平桌面上的A点,有一个质量为m的物体,以初速度v0被抛出,不计空气阻力,当它到达B点时,其动能为(  )

 

A.

mv+mgH

B.

mv+mgh

C.

mgH+mgh

D.

mv+mg(H﹣h)

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科目:高中物理 来源: 题型:


小船在水速较小的河中横渡,并使船头始终垂直河岸航行,到达河中间时,突然上游来水使水流速度加快,则对此小船渡河的说法正确的是(  )

 

A.

小船要用更长的时间才能到达对岸

 

B.

小船到达对岸的位移将变大,但所用时间仍不变

 

C.

因小船船头始终垂直河岸航行,故所用时间及位移都不会变化

 

D.

因船速与水速关系未知,故无法确定渡河时间及位移的变化

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,a、b质量相同,且小于c的质量,则(  )

 

A.

b所需向心力最小

 

B.

b、c周期相等,且大于a的周期

 

C.

b、c的向心加速度相等,且大于a的向心加速度

 

D.

b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度

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科目:高中物理 来源: 题型:


研究表明,无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场.现有两块无限大的均匀绝缘带电平面,一块带正电,一块带负电,把它们正交放置如图所示,单位面积所带电荷量的数值相等.图中直线A1B1和A2B2分别为带正电的平面和带负电的平面与纸面正交的交线,O为两交线的交点.则图中能正确反映等势面分布情况的是

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科目:高中物理 来源: 题型:


测量一个量程为30mA的电流表A1的内阻,并将其改装成量程为270mA的电流表A­2.

(1)用图三所示的电路测量电流表A1的内阻,滑动变阻器R0的最大阻值10Ω。

①调节R0和R,当R=200Ω时A1示数为30mA

②只调节R,当R=500Ω时A1示数为20mA

③得出结论,电流表A1内阻的测量值为RA=_   Ω

(2)将一个     Ω的电阻与A1      联,组成A2

(3)由于测量电流表A1内阻的实验存在系统误差,使用改装后的A2测量电流时会出现偏差,电流的测量值比真实值偏    。(填“大”或者“小”)

(4)将电阻箱R调好,与A1一起组装成电流表A2,再与标准电流表A3组成电路进行校对。请将图4中的实物图连成实验电路,要求滑动变阻器向右滑动时电流从零开始变大。

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科目:高中物理 来源: 题型:


物理小组的同学用如图所示的实验器材测定重力加速度,实验器材有:底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点),小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。

(1)使用游标卡尺测量小球的直径如图所示,则小球直径为_______________cm。

(2)改变光电门1的位置,保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2的速度为v,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h=_______________。

(3)根据实验数据作出图线,若图线斜率的绝对值为k,根据图线可求出重力加速度大小为___________。

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科目:高中物理 来源: 题型:


竖直上抛一小球,小球又落回原处,若整个过程空气阻力大小不变,则下列说法正确的是

A.上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功

B.上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功

C.上升过程中空气阻力做的功小于下降过程中空气阻力做的功

D.上升过程中空气阻力做的功大于下降过程中空气阻力做的功

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