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    人造卫星(只讨论绕地球做匀速圆周运动的人造卫星) 和星球表面上的物体不同.人造卫星所受的万有引力只有一个作用效果.就是使它绕星球做匀速圆周运动.因此万有引力等于向心力.又由于我们定义重力是由于地球的吸引而使物体受到的力.因此可以认为对卫星而言. ⑴人造卫星的线速度和周期.人造卫星的向心力是由地球对它的万有引力提供的.因此有:.由此可得到两个重要的结论:和.可以看出.人造卫星的轨道半径r.线速度大小v和周期T是一一对应的.其中一个量确定后.另外两个量也就唯一确定了.离地面越高的人造卫星.线速度越小而周期越大. ⑵近地卫星.近地卫星的轨道半径r可以近似地认为等于地球半径R.又因为地面附近.所以有.它们分别是绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的最大线速度和最小周期. ⑶同步卫星.“同步 的含义就是和地球保持相对静止.所以其周期等于地球自转周期.既T=24h.根据⑴可知其轨道半径是唯一确定的.经过计算可求得同步卫星离地面的高度为h=3.6×107m≈5.6R地.而且该轨道必须在地球赤道的正上方.卫星的运转方向必须是由西向东. 例12.“神舟三号 顺利发射升空后.在离地面340km的圆轨道上运行了108圈.运行中需要多次进行 “轨道维持 .所谓“轨道维持 就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小方向.使飞船能保持在预定轨道上稳定运行.如果不进行轨道维持.由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力.轨道高度会逐渐降低.在这种情况下飞船的动能.重力势能和机械能变化情况将会是 A.动能.重力势能和机械能都逐渐减小 B.重力势能逐渐减小.动能逐渐增大.机械能不变 C.重力势能逐渐增大.动能逐渐减小.机械能不变 D.重力势能逐渐减小.动能逐渐增大.机械能逐渐减小 解:由于阻力很小.轨道高度的变化很慢.卫星运行的每一圈仍可认为是匀速圆周运动.由于摩擦阻力做负功.根据机械能定理.卫星的机械能减小,由于重力做正功.根据势能定理.卫星的重力势能减小,由可知.卫星动能将增大.这也说明该过程中重力做的功大于克服阻力做的功.外力做的总功为正.答案选D 例13. 如图所示.发射同步卫星的一种程序是:先让卫星进入一个近地的圆轨道.然后在P点点火加速.进入椭圆形转移轨道(该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P.远地点为同步圆轨道上的Q).到达远地点时再次自动点火加速.进入同步轨道.设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1.在P点短时间加速后的速率为v2.沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3.在Q点短时间加速后进入同步轨道后的速率为v4.试比较v1.v2.v3.v4的大小.并用小于号将它们排列起来 . 解:根据题意在P.Q两点点火加速过程中.卫星速度将增大.所以有v1<v2.v3<v4.而v1.v4是绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的线速度.它们对应的轨道半径r1<r4.所以v4<v1.把以上不等式连接起来.可得到结论:v3<v4<v1<v2.(卫星沿椭圆轨道由P→Q运行时.由于只有重力做负功.卫星机械能守恒.其重力势能逐渐增大.动能逐渐减小.因此有v3<v2.) 例14. 欧洲航天局用阿里亚娜火箭发射地球同步卫星.该卫星发射前在赤道附近南美洲的法属圭亚那的库卢基地某个发射场上等待发射时为1状态.发射到近地轨道上做匀速圆周运动时为2状态.最后通过转移.调试.定点在地球同步轨道上时为3状态.将下列物理量按从小到大的顺序用不等号排列:①这三个状态下卫星的线速度大小 ,②向心加速度大小 ,③周期大小 . 解:①比较2.3状态.都是绕地球做匀速圆周运动.因为r2<r3.所以v3<v2,比较1.3状态.周期相同.即角速度相同.而r1<r3由v= rω.显然有v1<v3,因此v1<v3<v2.②比较2.3状态.都是绕地球做匀速圆周运动.因为r2<r3.而向心加速度就是卫星所在位置处的重力加速度g=GM/r2∝1/r2.所以a3<a2,比较1.3状态.角速度相同.而r1<r3.由a=rω2∝r.有a1<a3,所以a1<a3<a2.③比较1.2状态.可以认为它们轨道的周长相同.而v1< v2.所以T2<T1,又由于3状态卫星在同步轨道.周期也是24h.所以T3=T1.因此有T2<T1=T3. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

     用图甲所示电路测量电压表　　的内阻。闭合电键S，当变阻器的滑片滑至c处时，测得电流表　 的和电压表　　的示数分别是40mA、5V．已知图甲中热敏电阻的I－U关系图线如图乙所示，则电压表的内阻为   （    ）

       A．2Ω　    B．85Ω     C．125 Ω　 D．500Ω

     

     

     

     

     

     

     

     

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     用图甲所示电路测量电压表　　的内阻。闭合电键S，当变阻器的滑片滑至c处时，测得电流表　 的和电压表　　的示数分别是40mA、5V．已知图甲中热敏电阻的I－U关系图线如图乙所示，则电压表的内阻为   （    ）

       A．2Ω　    B．85Ω     C．125 Ω　 D．500Ω

     

     

     

     

     

     

     

     

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    嫦娥奔月蕴含着炎黄儿女千年的飞天梦想，随着我国“嫦娥计划”的逐步进展，奔月梦想即将成为现实．某校物理兴趣小组收集了月球表面的许多资料，如 ①没有空气；②重力加速度约为地球表面的
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    ；③没有磁场…并设想登上月球后，完成如下实验：在空中从同一高度同时自由释放氢气球和铅球，忽略地球和其它星球的影响，你认为以下说法正确的是（　　）

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    九大行星绕太阳运行的轨迹可以粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：
    行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 冥王星
    星球半径（106m） 2.44 6.05 6.37 3.39 6.98 5.28 2.37 2.24 2.50
    轨道半径（1011m） 0.58 1.08 1.50 2.28 7.78 14.3 28.7 45.0 59.0
    从表中所列数据可以估算出冥王星的公转周期接近于（　　）

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    （2010?湖南模拟）太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆，各行星的半径、日星距离和质量如下表所示：
    行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
    星球半径/×106m 2.44 6.05 6.38 3.40 71.49 60.27 25.56 24.75
    日星距离/×1011m 0.58 1.08 1.50 2.28 7.78 14.29 28.71 45.04
    星球质量/×1024kg 0.33 4.87 6.00 0.64 1900 569 86.8 102
    由表中所列数据可以估算海王星公转的周期最接近于（　　）

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