(2009?海淀區(qū)一模)設質(zhì)量相等的甲、乙兩顆衛(wèi)星,分別貼近某星球表面和地球表面,環(huán)繞其球心做勻速圓周運動,已知該星球和地球的密度相同,其半徑分別為R和r,則(  )
分析:根據(jù)萬有引力提供向心力,可分別得出衛(wèi)星周期、線速度、向心力、向心加速度與半徑關系表達式,進行分析求解.
解答:解:A、萬有引力分別提供兩者的向心力,即
GMm
r2
=man,故an=
GM
r2
=
G
4
3
πr3
r2
=
4
3
Gπr
,故甲、乙兩顆衛(wèi)星的加速度之比等于R:r,故A正確
B、由Fn=man,結(jié)合A分析得,B錯誤
C、由于an=
v2
r
,所以v=
anr
,結(jié)合A的分析知,線速度之比為R:r,故C錯誤
D、由線速度公式v=
2πr
T
,結(jié)合C分析知,甲、乙兩顆衛(wèi)星的周期之比等于1:1,故D錯誤
故選A
點評:對于人造地球衛(wèi)星問題,常常建立這樣模型:衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供衛(wèi)星的向心力,由于運算量較大,給學生帶來一定的難度.
練習冊系列答案
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(2009?海淀區(qū)一模)如圖所示,水平絕緣軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.40m.軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度E=1.0×104N/C.現(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10-4C,質(zhì)量m=0.10kg的帶電體(可視為質(zhì)點),在水平軌道上的P點由靜止釋放,帶電體運動到圓形軌道最低點B時的速度vB=5.0m/s.已知帶電體與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.50,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)帶電體運動到圓形軌道的最低點B時,圓形軌道對帶電體支持力的大;
(2)帶電體在水平軌道上的釋放點P到B點的距離;
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(2009?海淀區(qū)一模)如圖虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車的結(jié)構示意圖,在緩沖車的底板上沿車的軸線固定有兩個足夠長的平行絕緣光滑導軌PQ、MN,在緩沖車的底部還安裝有電磁鐵(圖中未畫出),能產(chǎn)生垂直于導軌平面的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B.在緩沖車的PQ、MN導軌內(nèi)有一個由高強度材料制成的緩沖滑塊K,滑塊K可以在導軌上無摩擦地滑動,在滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R,匝數(shù)為n,ab的邊長為L.緩沖車的質(zhì)量為m1(不含滑塊K的質(zhì)量),滑塊K的質(zhì)量為m2.為保證安全,要求緩沖車廂能夠承受的最大水平力(磁場力)為Fm,設緩沖車在光滑的水平面上運動.

(1)如果緩沖車以速度v0與障礙物碰撞后滑塊K立即停下,則滑塊K線圈中ab邊受到磁場力的大小是多少;
(2)如果緩沖車與障礙物碰撞后,滑塊K立即停下,為保證安全,緩沖車行駛的速度應滿足什么條件;
(3)如果緩沖車以速度v勻速行駛時,在它前進的方向上有一個質(zhì)量為m3的靜止物體C,滑塊K與物體C相撞后粘在一起,碰撞時間極短.求滑塊K與物體C碰撞結(jié)束時緩沖車受到的水平磁場力的大小.

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(2009?海淀區(qū)二模)為估測一照相機的曝光時間,實驗者從某磚墻前的高處使一個石子自由落下,拍攝石子在空中的照片如圖所示.由于石子的運動,它在照片上留下了一條模糊的徑跡.已知每層磚的平均厚度為6cm,拍攝到的石子位置A 距石子起落點豎直距離約5m.這個照相機的曝光時間約為( 。

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(2009?海淀區(qū)二模)如圖所示為研究某種彈射裝置的示意圖,光滑的水平導軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接,傳送帶足夠長,皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動,帶動皮帶以恒定速度v=2.0m/s勻速傳動.三個質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導軌上,開始時在B、C間有一壓縮的輕彈簧,兩滑塊用細繩相連處于靜止狀態(tài).滑塊A以初速度v0=4.0m/s沿B、C連線方向向B運動,A與B碰撞后粘合在一起,碰撞時間極短,可認為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零.因碰撞使連接B、C的細繩受擾動而突然斷開,彈簧伸展,從而使C與A、B分離.滑塊C脫離彈簧后以速度vC=4.0m/s滑上傳送帶.已知滑塊C與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,重力加速度g取10m/s2

(1)求滑塊C在傳送帶上向右滑動距N點的最遠距離sm
(2)求彈簧鎖定時的彈性勢能Ep;
(3)求滑塊C在傳送帶上運動的整個過程中與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q.

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