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我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施,到1984年4月,我国第...

我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施,到1984年4月,我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用,标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段.现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统.
(1)若已知地球的平均半径为R,自转周期为T,地表的重力加速度为g,试求同步卫星的轨道半径R;
(2)有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星,自西向东绕地球运行,其运行半径为同步轨道半径R的四分之一,试求该卫星的周期T是多少?该卫星至少每隔多长时间才在同一城市的正上方出现一次.(计算结果只能用题中已知物理量的字母表示)
(1)同步卫星的周期与地球的自转周期相等,根据万有引力提供向心力,结合万有引力等于重力求出同步卫星的轨道半径. (2)通过万有引力提供向心力求出周期与轨道半径的关系,从而求出低轨道卫星的周期.抓住转过的圆心角关系求出在同一城市的正上方出现的最小时间. 【解析】 (1)设地球的质量为M,同步卫星的质量为m,运动周期为T,因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供,故 ① 同步卫星T=T② 而在地表面③ 由①②③式解得:. (2)由①式可知T2∝R3, 设低轨道卫星运行的周期为T′,则 因而 设卫星至少每隔t时间才在同一地点的正上方出现一次,根据圆周运动角速度与所转过的圆心角的关系θ=ωt得: 解得:,即卫星至少每隔时间才在同一地点的正上方出现一次. 答:(1)同步卫星的轨道半径. (2)该卫星的周期T为,卫星至少每隔时间才在同一地点的正上方出现一次.
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考点分析:
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如图所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验.图(a)为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度a可由纸带求得.(交流电的频率为50Hz)
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(1)图(b)为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,由图中数据求出小车加速度值为______m/s2;(保留三位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的manfen5.com 满分网数据如表中所示,根据表中数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系并作出图线______;从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是______
次数12345678
小车加速度
a/m•s-2
1.901.721.491.251.000.750.500.30
小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67
manfen5.com 满分网4.003.503.002.52.001.401.000.60
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图(d),该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是______
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(4)若实验中将小车换成滑块,将木板水平放置可测出滑块与木板间的动摩擦因数μ.要测出动摩擦因数μ,需要测量的物理量有;实验测得的动摩擦因数μ比真实值______(填“偏大”或“偏小”).
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如图所示,质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上,质量为m的小物块放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动.物块和小车之间的摩擦力的大小为f.经过时间t,小车运动的位移为s,物块刚好滑到小车的最右端.物块可以看成质点,则( )
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A.物块受到的摩擦力对物块做的功与小车受到的摩擦力对小车做功的代数和为零
B.整个过程物块和小车增加的机械能为F(s+l)
C.整个过程物块和小车间摩擦生热为fl
D.小车的末动能为fs
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如图所示,长为L的轻绳一端固定在O点,另一端系一小球(可视为质点),小球在竖直平面内做逆时针方向的圆周运动,不计空气阻力.已知某次小球运动过程中通过传感器测得轻绳拉力T和竖直方向OP的夹角θ的关系满足T=b+bcosθ,b为已知的常数,当地重力加速度为g.则由此可知小球的质量为( )
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如图,两质量均为m的小球,通过长为L的不可伸长轻绳水平相连,从某一高处自由下落,下落过程中绳处于水平伸直状态.在下落h高度时,绳的中点碰到水平放置的光滑钉子O.重力加速度为g,空气阻力不计,则( )
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A.小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒
B.从轻绳与钉子相碰到小球刚到达最低点的过程,重力的瞬时功率先增大后减小
C.小球刚到达最低点时速度大小为manfen5.com 满分网
D.小球刚到达最低点时的加速度大小为manfen5.com 满分网
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如图所示,A、B、C三个一样的滑块从粗糙固定斜面上的同一高度同时开始运动,A由静止释放,B的初速度方向沿斜面向下,大小为v,C的初速度方向沿斜面水平,大小也为v,下列说法中正确的是( )
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A.滑到斜面底端时,B的动能最大
B.滑到斜面底端时,B的机械能减少最多
C.A和C将同时滑到斜面底端
D.C的重力势能减少的多
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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