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假设地球是一半径为、质量分布均匀的球体,设想以地心为圆心,在半径为处开凿一圆形隧...

假设地球是一半径为、质量分布均匀的球体,设想以地心为圆心,在半径为处开凿一圆形隧道,在隧道内有一小球绕地心做匀速圆周运动,且对隧道内外壁的压力为零,如图所示。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。地球的第一宇宙速度为,小球的线速度为,则等于(  )

A. B. C. D.

 

B 【解析】 质量为的小球在隧道中离地心距离为时的受力,可以看作受两个力:一是半径为的球体所产生的引力,一是内外半径分别为和的均匀球壳对小球所产生的引力。因为整个壳层上的质点对小球的引力的合力等于零,则地球对小球的引力就等于以小球距地心的距离r为半径的球体所产生的引力,力指向地心,设地球质量为,则对小球有 对绕地表飞行卫星有 所以 故选B。  
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考点分析:
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已知地球半径R=6390km、自转周期T=24h、表面重力加速度g=9.8m/s2,电磁波在空气中的传播速度c=3×108m/s,不考虑大气层对电磁波的影响.要利用同一轨道上数量最少的卫星,实现将电磁波信号由地球赤道圆直径的一端传播到该直径的另一端的目的,则(  )

A.卫星数量最少为2

B.信号传播的时间至少为8.52×10-2s

C.卫星运行的最大向心加速度为4.9m/s2

D.卫星绕地球运行的周期至少为24h

 

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如图所示,在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘,盘面与水平面的夹角为30°,盘面上离转轴距离L处有小物体与圆盘保持相对静止,绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动,角速度为ω时,小物块刚要滑动,物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力), 该星球的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是(     )

A.这个行星的质量

B.这个行星的第一宇宙速度

C.这个行星的同步卫星的周期是

D.离行星表面距离为 R 的地方的重力加速度为

 

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两颗互不影响的行星 P1P2,各有一颗近地卫星 S1S2 绕其做匀速圆周运动.图中纵轴表示行星周围空间某位置的引力加速度a,横轴表示某位置到行星中心距离 r 平方的倒数,a-关系如图所示,卫星 S1S2 的引力加速度大小均为 a0.则(  )

A.S1的质量比 S2 的小 B.P1 的质量比 P2 的小              C.P1的第一宇宙速度比P2 的大              D.P1 的平均密度比 P2 的小

 

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轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星,它运行时能到达南北极区的上空,需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道.如图,若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟,则

A.该卫星运行速度一定小于7.9km/s

B.该卫星绕地球运行的周期与同步卫星的周期之比为1:4

C.该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1:4

D.该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2:1

 

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中国北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统,是继美国GPS系统和俄罗斯格洛纳斯GLONASS)系统之后第三个成熟的卫星导航系统.系统由空间端、地面端和用户端组成,其中空间端包括5颗地球同步卫星和30颗非地球同步卫星,以下说法正确的是

A.5颗地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度

B.5颗地球同步卫星的运行周期都与地球自转周期相等

C.5颗地球同步卫星运动的加速度大小不一定相同

D.为避免相撞,不同国家发射的地球同步卫星必须运行在不同的轨道上

 

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