【題目】有一顆在赤道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運動的人造地球衛(wèi)星，其軌道距地面高為h。已知地球的半徑為R，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。

（1）若要計算此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期，你認(rèn)為還需要知道哪些物理量？

（2）若已知地球表面處的重力加速度為，求此衛(wèi)星在軌運動的線速度大小v。

（3）若已知地球質(zhì)量為M，引力常量為G，求此衛(wèi)星在軌運動的線速度大小v。

（4）如果從這顆衛(wèi)星上發(fā)射一個小探測器，發(fā)射的速度與衛(wèi)星在軌運動的線速度大小相等、方向相反。根據(jù)運動的相對性可知，探測器發(fā)射后其相對地心的線速度為零。

①關(guān)于這個探測器落至地面所需要的時間，某同學(xué)的解答過程如下：

地面的重力加速度為g，所以根據(jù)h=gt2可知，下落的時間t=。

老師說該同學(xué)的上述解答是不正確的，請指出上述錯誤的原因，并分析說明探測器下落的時間t應(yīng)該比該同學(xué)所計算的結(jié)果大還是�。�

②該探測器被發(fā)射出來時其在地面的上的投影為赤道上某一點A，當(dāng)它落至地面上時，是否能落在赤道上的A點。如果能，請說明理由；如果不能，請說明實際落點在A點的東側(cè)還是西側(cè)。

（5）如果衛(wèi)星在地面的上的投影位于赤道上某一點B時，從這顆衛(wèi)星上沿其軌道的切線方向發(fā)射一個小探測器，這個小探測器發(fā)射后相對于B點的速度為零。請分析說明當(dāng)它落至地面上時，是否能落在赤道上的B點。如果能，請說明理由；如果不能，請說明實際落點在B點的東側(cè)還是西側(cè)。

【答案】（1）引力常量G、地球質(zhì)量M； 或重力加速度g； 或線速度（2） （3） （4）①大于該同學(xué)的計算結(jié)果 ②西側(cè) （5）東側(cè)

【解析】

（1）根據(jù)

可知

或

則若要計算此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期，還需要知道：引力常量G、地球質(zhì)量M； 或重力加速度g；或線速度；

（2）若已知地球表面處的重力加速度為，根據(jù)

此衛(wèi)星在軌運動的線速度大小

。

（3）若已知地球質(zhì)量為M，引力常量為G，根據(jù)

此衛(wèi)星在軌運動的線速度大小

。

（4）①因地面處重力加速度為g，而距離地面越高，則重力加速度越小，則由可知，實際下落的時間比用計算出的時間偏大；

②因地球自西向東轉(zhuǎn)，則當(dāng)探測器落到地面時實際落點在A點的西側(cè)。

③小探測器發(fā)射后相對于B點的速度為零，則相對地心向東運動，可知落到赤道上時的實際落點在B點的東側(cè)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在測量金屬絲電阻率的試驗中，可供選用的器材如下：

待測金屬絲：（阻值約，額定電流約）；

電壓表：（量程，內(nèi)阻約）；

電流表：（量程，內(nèi)阻約）；

（量程，內(nèi)阻約）；

電源：（電動勢3V，內(nèi)阻不計）

（電動勢12V，內(nèi)阻不計）

滑動變阻器：（最大阻值約）

螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線。

①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為 mm。

②若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選 、電源應(yīng)選

（均填器材代號），在虛線框中（間答題卡）完成電路原理圖。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質(zhì)量為 m=0.2kg，帶電量為q=+2.0×10-6 C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。從t=0時刻開始，空間加上一個如圖2所示的場強(qiáng)大小和方向呈周期性變化的電場（電場為負(fù)表示電電場方向與正方向相反），（取水平向右的方向為正方向，g取10m/s2。）求：

(1)23秒內(nèi)小物塊的位移大�。�

(2)23秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為某磁電式電流表的原理圖，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布，如圖乙所示，其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等，都為B，一邊長為L的N匝正方形線圈處在磁場中，方向如圖乙，當(dāng)通有大小為I的電流時，下列正確的是

A.由于磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相同，則該磁場為勻強(qiáng)磁場

B.穿過正方形線圈的磁通量大小為NBL2

C.正方形線圈的左邊導(dǎo)線受到大小為NBIL、方向向下的安培力

D.正方形線圈的右邊導(dǎo)線受到大小為NBIL、方向向下的安培力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量m1=1.0kg 的木板靜止在光滑的水平面上，木板長L=1.8 m，現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.20kg可視為質(zhì)點的物塊，以水平向右v0=2.4 m/s的速度從左端滑上木板。已知物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.10，取重力加速度g=10m/s2，求：

（1）木板運動過程中的最大速度大小v；

（2）在物塊與木板相互作用的過程中，物塊損失的機(jī)械能E；

（3）請用兩種不同的方法，分析求解在物塊與木板相互作用的過程中，由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的一對平行金屬板間有加速電場，電勢差為U1，水平放置的一對平行金屬板間有偏轉(zhuǎn)電場，電勢差為U2。一帶電粒子由靜止開始經(jīng)加速電場后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，且從偏轉(zhuǎn)電場射出。粒子重力忽略不計。現(xiàn)保持其他條件不變，只增大U1，仍使該種粒子由靜止開始進(jìn)入加速電場。與U1變化前相比，帶電粒子

A.在偏轉(zhuǎn)電場中，動能增加量一定增大

B.在偏轉(zhuǎn)電場中，動能增加量可能不變

C.射出偏轉(zhuǎn)電場時的動能一定增大

D.射出偏轉(zhuǎn)電場時的動能可能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，電源電動勢為E =3V，內(nèi)阻不計，導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m = 60g，長L =1m，電阻R =1.5，勻強(qiáng)磁場豎直向上，大小為B =0.4T。當(dāng)開關(guān)S閉合后，棒從用鐵桿固定的光滑絕緣環(huán)的底端上滑到某一位置靜止，試求：（，）

（1）導(dǎo)體棒ab所受的安培力大��；

（2）在此位置時，棒對每只環(huán)的壓力大小；

（3）若已知絕緣環(huán)半徑0.5m，則此靜止位置與環(huán)底高度差Δh為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面內(nèi)有兩條相互垂直且彼此絕緣的通電長直導(dǎo)線，以它們?yōu)樽鴺?biāo)軸構(gòu)成一個平面直角坐標(biāo)系。四個相同的圓形閉合線圈在四個象限內(nèi)完全對稱放置，兩直導(dǎo)線中的電流大小與變化情況完全相同，電流方向如圖所示，當(dāng)兩直導(dǎo)線中的電流都增大時，四個線圈a、b、c、d中感應(yīng)電流的情況是（ ）

A．線圈a中無感應(yīng)電流 B．線圈b中有感應(yīng)電流

C．線圈c中有感應(yīng)電流 D．線圈d中無感應(yīng)電流

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，原線圈輸入的交流電壓如圖乙所示，副線圈電路接有滑動變阻器R和額定電壓為12V、工作時內(nèi)阻為2Ω的電動機(jī)。閉合開關(guān)，電動機(jī)正常工作，電流表示數(shù)為1A，則

A. 副線圈兩端電壓為22V

B. 電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為12W

C. 通過電動機(jī)的交流電頻率為100Hz

D. 若電動機(jī)突然卡住不轉(zhuǎn)，原線圈輸入功率變大

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