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2.东方红一号是我国于1970年4月24日首次成功发射的人造卫星,它至今在一椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为440km,远地点高度约为2060km;而东方红二号卫星是1984年4月8日发射成功的,它运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上,已知地球半径约为6400km;设固定在地球赤道上的物体随地球自转的线速度为v1,加速度为a1;东方红一号在近地点的速度为v2,加速度为a2,东方红二号的线速度为v3,加速度为a3,则关于它们的大小关系正确的是(  )
A.v2>v3>v1B.v1>v2>v3C.a3>a1>a2D.a2>a3>a1

分析 由万有引力提供向心力可知卫星的运动半径越小其运行速度越大,加速度与半径的2次方成反比,地表物体的加速度由a=ω2r可确定,据此可分析各项.

解答 解:A、B、东方红二号的轨道半径远大于近地卫星轨道,所以速度远小于近地卫星速度,东方红一号的近地点速度近似大于第一宇宙速度,所以v2>v3,在地球赤道上随地球自转的物体的角速度与东方红二号卫星相同,根据v=ωr可知v3>v1,所以,v2>v3>v1,A正确,B错误
C、D、东方红一号与东方红二号卫星都只受万有引力,所以加速度与离地心的距离平方成反比,所以a2>a3,根据a=ω2r可知,a3>a1,所以,a2>a3>a1,则C错误,D正确;
故选:AD

点评 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论,并能根据题意结合向心力的几种不同的表达形式,确定各量的大小与半径的关系.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

12.做平抛运动的物体的运动规律可以用如图所示的实验形象描述.
(1)小球从坐标原点O水平抛出,做平抛运动.两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球,在两个坐标轴上留下了小球的两个影子.影子1做匀速直线运动,影子2做自由落体运动.
(2)如若在O点放一点光源S,同时在x轴上某位置固定上一平行于y轴的足够大光屏,则当小球自O点平抛过程中在光屏上的影子做匀速直线运动.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.水平光滑的铁轨上有一节无盖的装有砂子的车厢正在匀速滑行,突然天降大雨,如果雨滴是竖直下落的,雨滴对车厢侧壁无作用且车厢不漏水,那么,此过程中整个车厢的(  )
A.运行速度将增大B.运行动量将增加
C.运行速度将保持不变D.运行动量将保持不变

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.下列说法中不正确的是(  )
A.太阳与行星间的引力规律可适用于任何两物体之间的引力
B.一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时,入射光的频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多
C.根据玻尔理论可得,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,核外电子的运动速度增大
D.伽利略通过他的理想斜面实验说明了物体的运动不需要力来维持

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.关于如图所描述的情景,对应说法正确的是(  )
A.图甲中,将地面上物体叠放在一起,人对物体做了功
B.图乙中,在水平方向匀速搬动一盆花,人对这盆花做了功
C.图丙中,苹果下落过程中,重力对苹果做负功
D.图丁中,大力士抱着大石不动大力士对大石没做功

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

7.如图所示,a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径).则a与b的线速度大小之比、a与b的周期之比、a与b的角速度大小之比、a与b的向心加速度大小之比分别是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

14.飞行器常用的动力系统推进器设计的简化原理如图1所示:截面半径为R的圆柱腔分别为两个工作区,Ⅰ为电离区,将氙气电离获得1价正离子.Ⅱ为加速区,长度为L,两端加有电压,形成轴向(水平)的匀强电场.Ⅰ区产生的正离子以接近0的初速度进入Ⅱ区,被加速后以速度vm从右侧喷出.
Ⅰ区内有轴向(水平)的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在离轴线$\frac{R}{2}$处的C点持续射出一定速度范围的电子.假设射出的电子仅在垂直于轴线(水平)的截面上运动,截面如图2所示(从左向右看).电子的初速度方向与中心〇点和C点的连线成α角(0<α<90°).
     推进器工作时,向I区注入稀薄的氙气.电子使氙气电离,电子的最小速度为v0,电子在Ⅰ区内不与器壁相碰且能到达的区域越大,电离效果越好.已知离子质量为M;电子质量为m,电量为e,(电子碰到器壁即被吸收,不考虑电子间的碰撞).
(1)求Ⅱ区的加速电压及离子的加速度大小;
(2)为电子在Ⅰ区内不与器壁相碰且运动半径最大,请判断I区中的磁场方向(按图2 说明是“垂立纸面向里”或“垂直纸面向外”);
(3)α为90°时,要取得好的电离效果,求射出的电子速率的最大值;
(4)要取得好的电离效果,求射出的电子最大速率vm与α的关系.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.如图所示,在水平面上有一电动小车,车上固定一个小铁钩,总质量m=0.50kg,在O点悬挂一条不可伸长的细绳,绳长L=2.0m,下端C点结有一质量可忽略的小轻环,过细绳中点作一水平线AB,在这条水平线上钉一钉子,然后让小车从距离C点s=2.0m处,以恒定功率P=5.0w开始启动,小车受到地面恒定阻力f=0.50N,运动时间t=2.0s后,小车电动机自动关闭,继续运动到C点,车上铁钩刚好插入绳下端的轻环,并紧扣在一起,所有碰撞忽略能量损失.

(1)小车铁钩插入轻环后的瞬间,细绳的拉力多大?
(2)细绳碰到钉子之后,小车将绕着钉子做圆周运动,若能通过最高点,求钉子离竖直线0C的距离d1的取值范围.
(3)将细绳换成劲度系数k=10N/m的弹性细橡皮筋,橡皮筋原长也是L=2.0m,且下端同样结上轻环,要使小车刚要离开地面时,橡皮筋恰好碰到钉子,求钉子离竖直线0C的距离d2.(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.关于卢瑟福的α粒子散射实验以下说法中不符合事实的是(  )
A.是提出原子核模式结构模型的实验基础
B.观察到大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进
C.大多数α粒子穿过金箔后发生了超过90°的大角度偏转
D.个别α粒子被金箔反弹回来,偏转角几乎达到180°

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