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7.发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示.则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是(  )
A.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
B.卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率
C.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
D.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度

分析 卫星做匀速圆周运动时,根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度的表达式,再进行讨论.卫星的加速度根据牛顿第二定律和万有引力定律结合列式分析.

解答 解:AB、卫星绕地球做匀速圆周运动时,由万有引力提供向心力,则有:
G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=mω2r=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
可得:ω=$\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$,v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$
则知,卫星的轨道半径越大,角速度和线速度越小,所以卫星在轨道3上的角速度和线速度均比在轨道1上的小.故A正确,B错误.
C、根据牛顿第二定律得:G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma,得:a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$,则知卫星经过同一点时加速度一定,则卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度,卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度,故C正确,D错误;
故选:AC

点评 本题的关键是要抓住万有引力提供向心力,先列式求解出线速度和角速度的表达式,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:计算题

17.如图所示,高h=0.8m的光滑斜面固定在水平面上,可视为质点的物块质量m=1kg,从斜面顶端由静止开始自由下滑到底端.已知斜面的倾角θ=30°,取g=l0m/s2,求:
(1)物块滑到斜面底端的过程中重力做的功W;
(2)物块滑到斜面底端时的速度大小v;
(3)物块滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率P.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

18.把质量为m的石块从离地h高度处以与水平面成θ的仰角斜向上方抛出,初速度为v0,不计空气阻力,则石块落地时的速率与下列哪些物理量有关(  )
A.石块的质量mB.石块初速度v0的大小
C.石块抛出时的仰角θD.石块抛出时的离地高度h

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.如图所示,实线为三条方向未知的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子,a、b的运动轨迹如图中虚线所示(不计a、b之间的库仑力及各自的重力),则(  )
A.a、b 一定带异种电荷
B.电场力对 a 做正功,对 b 做负功
C.a 的速度将减小,b 的速度将增大
D.a 的加速度将减小,b 的加速度将增大

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.下列说法正确的是(  )
A.分子动能是由于物体机械运动而使内部分子具有的能
B.物体温度升高时,其中每个分子热运动的动能都增大
C.温度高的物体,分子的平均动能一定大,物体的内能也一定大
D.一切自发的宏观过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.如图所示,质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止放在粗糙水平地面上,O为球心,有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球底部O′处,另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点,已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为μ,OP与水平方向的夹角为θ=30°,下列说法正确的是(  )
A.小球受到轻弹簧的弹力大小为$\frac{{\sqrt{3}}}{2}mg$
B.小球受到容器的支持力大小为mg
C.小球受到容器的支持力大小为$\frac{1}{2}mg$
D.半球形容器受到地面的摩擦力大小为$\frac{{\sqrt{3}}}{2}mg$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.“娱乐风洞”是一项将科技与惊险相结合的娱乐项目,它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来.假设风洞内向上的风量和风速保持不变,表演者调整身体的姿态,通过改变受风面积(表演者在垂直风力方向的投影面积),来改变所受向上风力的大小.已知人体所受风力大小与受风面积成正比.人水平横躺时受风面积最大,此时人所受风力大于重力;站立时受风面积最小,此时人所受风力小于重力;如图所示,某次表演中,人体可上下移动的空间总高度为H,表演者由静止以站立身姿从A位置下落,经过B位置时调整为水平横躺身姿(不计调整过程的时间和速度变化),运动到C位置速度恰好减为零.已知AB段距离大于BC段距离,关于表演者下落的过程,下列说法正确的是(  )
A.从A至B过程表演者的平均速度大于从B至C过程表演者的平均速度
B.从A至B过程表演者的运动时间等于从B至C过程表演者的运动时间
C.从A至B过程表演者加速度的绝对值大于从B至C过程表演者加速度的绝对值
D.从A至C的过程中,重力对表演者做的功等于表演者克服风力做的功

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

15.如图甲所示,水平桌面与四分之一圆弧轨道PQ平滑连接,圆弧轨道PQ竖直放置,半径OP与水平面垂直.一小物块放桌面上的A点,使小物块获得大小不同的方向水平向右的初速度v0,小物块刚进入圆弧轨道时在P点受到的支持力大小为FN,测得FN随v02的变化关系图线如图乙所示.已知AP间的距离L=1m,下物块可视为质点,g取10m/s2.求:
(1)小物块的质量m;
(2)小物块与水平面间的动摩擦因数μ;
(3)圆弧轨道的半径R.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

16.如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连,现将小球从M点由静止释放,下降过程中先经过与O等高的P点,然后到达下方的N点,已知小球经M、N点时,弹簧的压缩量与伸长量相等,小球质量为m,重力加速度为g.
(1)求小球经过P点时加速度的大小和方向;
(2)若M、N间距为h,求小球经过N点时的速度大小v;
(3)分别回答小球从M点到P点、从P点到N点过程中弹簧弹性势能的变化情况.

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