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18.如图所示,a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星.其中a、c的轨道相交于P,b、d在同一个圆轨道上.某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方.下列说法中正确的是(  )
A.a、c的线速度大小相等,且小于d的线速度
B.b、c的角速度大小相等,且小于a的角速度
C.a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度
D.b、d存在相撞危险

分析 根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可

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=FF=G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$   F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=mω2r=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r
因而$G\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=mω2r=m($\frac{2π}{T}$)2r=ma
解得:v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$     ①
ω=$\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$    ②
    a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$③
A、a、c两颗卫星的轨道半径相同,且小于d卫星的轨道半径,根据①式,a、c的线速度大小相等,且大于d的线速度,故A错误
B、b、c两颗卫星的轨道半径不相同,根据②式,其角速度不等,故B错误;
C、a、c两颗卫星的轨道半径相同,且小于b卫星的轨道半径,根据③式,a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度,故C正确;
D、b、d两颗卫星的轨道半径相同,根据①式,它们的线速度相等,故永远不会相撞,故D错误;
故选:C.

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、角速度和加速度的表达式,再进行讨论;除向心力外,线速度、角速度、周期和加速度均与卫星的质量无关,只与轨道半径有关.

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8.在竖直平面内有一圆形绝缘轨道,半径为R=0.4m,匀强磁场垂直于轨道平面向里,一质量为m=1×10-3kg、带电荷量为q=+3×10-2C的小球,可在内壁滚动,如图甲所示.开始时,在最低点处给小球一个初速度v0,使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动,图乙(a)是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间t变化的情况,图乙(b)是小球所受轨道的弹力F随时间t变化的情况,结合图象所给数据,(取g=10m/s2).求:
(1)匀强磁场的磁感应强度 
(2)小球的初速度v0   
(3)在0~t3s这段时间内,小球克服摩擦力所做的功是多少?

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9.航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点短时间开动小型发动机进行变轨,从圆形轨道Ⅰ进入椭圆道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度
B.在轨道Ⅱ上经过B的速度大于在轨道I上运动的速度
C.在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期
D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.如图所示,在光滑的水平桌面上有一光滑小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端连接质量为m=1kg的小球A,另一端连接质量为M=4kg的重物B.(g=10m/s2)试求:
(1)当A球沿半径为R=0.1m的圆做匀速圆周运动,其角速度为ω=10rad/s时,B对地面的压力?
(2)要使B物体对地面恰好无压力,A球的角速度应为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是(  )
A.线速度越大,周期一定越小
B.角速度越大,周期一定越大
C.转速(每秒内的转数)越小,周期一定越小
D.向心加速度越大,速度变化就越快

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.如图为某生产流水线工作原理示意图.足够长的工作平台上有一小孔A,一定长度的操作板(厚度可忽略不计)静止于小孔的左侧,某时刻开始,零件(可视为质点)被无初速度地放上操作板中点,同时操作板在电动机带动下向右做匀加速直线运动直至运动到A孔的右侧(忽略小孔对操作板运动的影响),最终零件运动到A孔时速度恰好为零,并由A孔下落进入下一道工序.已知零件与操作板间的动摩擦因素μ1=0.05,与工作台间的动摩擦因素μ2=0.025,操作板与工作台间的动摩擦因素μ3=0.3.试问:
(1)电动机对操作板所施加的力是恒力还是变力(只要回答是“变力”或“恒力”即可)?
(2)操作板做匀加速直线运动的加速度a的大小为多少?
(3)若操作板长L=2m,质量M=3kg,零件的质量m=0.5kg,重力加速度取g=10m/s2,则操作板从A孔左侧完全运动到右侧过程中,电动机至少做了多少功?

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10.当两列水波发生干涉时,如果两列波的波峰在P点相遇,下列说法正确的是(  )
A.质点P的振动有时加强,有时减弱B.质点P的振幅最大
C.质点P的位移始终最大D.质点P的位移不会为零

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7.下列关于感应电动势大小的说法中,正确的是(  )
A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大
C.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大
D.线圈放在磁感应强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.下列说法正确的是(  )
A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均动能
C.气体分子热运动的平均动能减少,气体的压强一定减小
D.单位面积的气体分子数增加,气体的压强一定增大

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