分析 (1)利用萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力,以及在地面上萬有引力等于重力列式,可求解T.
(2)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動,赤道上固定目標(biāo)隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動,當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與固定目標(biāo)轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時,衛(wèi)星再次出現(xiàn)在固定目標(biāo)上空.
解答 解:對于衛(wèi)星環(huán)繞地心的勻速圓周運(yùn)動,由萬有引力定律及牛頓第二定律有:$\frac{GMm}{{(2{R}_{0})}^{2}}=\frac{m•4{π}^{2}•2{R}_{0}}{{T}^{2}}$,
對地面上的物體由“黃金代換”關(guān)系有:
$mg=G\frac{Mm}{{{R}_{0}}^{2}}$
解得:$T=4π\(zhòng)sqrt{\frac{2{R}_{0}}{g}}$.
(2)由于衛(wèi)星軌道半徑2Ro小于地球同步衛(wèi)星軌道(約等于地球半徑的6.6倍),衛(wèi)星的運(yùn)動周期大于地球自轉(zhuǎn)周期,衛(wèi)星連續(xù)兩次經(jīng)過赤道上某固定目標(biāo)正上方的時間里,地球赤道上某固定目標(biāo)繞地心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)比衛(wèi)星繞地心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)少一圈,
故有:$\frac{2π}{T}t-\frac{2π}{{T}_{0}}t=2π$ 即:$\frac{t}{T}-\frac{t}{{T}_{0}}=1$
解得:$t=\frac{4π{T}_{0}\sqrt{2{R}_{0}}}{{T}_{0}\sqrt{g}-4π\(zhòng)sqrt{2{R}_{0}}}$
答:(1)衛(wèi)星繞地球運(yùn)動周期T為$4π\(zhòng)sqrt{\frac{2{R}_{0}}{g}}$;
(2)衛(wèi)星連續(xù)兩次經(jīng)過赤道上某固定目標(biāo)正上方的時間是$\frac{4π{T}_{0}\sqrt{2{R}_{0}}}{{T}_{0}\sqrt{g}-4π\(zhòng)sqrt{2{R}_{0}}}$.
點(diǎn)評 本題考查萬有引力定律和圓周運(yùn)動知識的綜合應(yīng)用能力.要理解當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時,衛(wèi)星再次出現(xiàn)在固定目標(biāo)上空.
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 加速時做正功,勻速時不做功,減速時做負(fù)功 | |
B. | 加速時做正功,勻速和減速時做負(fù)功 | |
C. | 加速和勻速時做正功,減速時做負(fù)功 | |
D. | 始終做正功 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 宇航員仍受重力作用 | B. | 宇航員受力平衡 | ||
C. | 重力正好為向心力 | D. | 宇航員不受任何力的作用 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 1N/kg=9.8m/s2 | |
B. | “m”、“kg”、“s”都是國際單位制中的基本單位 | |
C. | 后人為了紀(jì)念牛頓,把“牛頓”作為力學(xué)中的基本單位 | |
D. | 在力學(xué)范圍內(nèi),國際單位制規(guī)定長度、質(zhì)量、速度為三個基本物理量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體的速度越大,慣性越大 | B. | 物體的質(zhì)量越大,慣性越大 | ||
C. | 靜止的物體也有慣性 | D. | 太空中的物體沒有慣性 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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