(12分)有一顆人造地球衛(wèi)星,繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星與地心的距離為地球半徑
R0的2倍,衛(wèi)星圓形軌道平面與地球赤道平面重合。衛(wèi)星上的太陽(yáng)能收集板可以把光
能轉(zhuǎn)化為電能,太陽(yáng)能收集板的面積為S,在陽(yáng)光下照射下每單位面積提供的最大電功率為P。已知地球表面重力加速度為g,近似認(rèn)為太陽(yáng)光是平行光,試估算:

(1)衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期;
(2)衛(wèi)星繞地球一周,太陽(yáng)能收集板工作時(shí)間;
(3)太陽(yáng)能收集板在衛(wèi)星繞地球一周的時(shí)間內(nèi)最多轉(zhuǎn)化的電能?
(1) 
(2) (3) 
(1)(5分)地球衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),
根據(jù)牛頓第二定律:    ①…………(2分)
在地球表面有:    ②………………(1分)
∴ 衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為:③
  ④ ………………………(2分)

(2)(4分)如圖,當(dāng)衛(wèi)星在陰影區(qū)時(shí)不能接受陽(yáng)光,據(jù)幾何關(guān)系:
∠AOB =" ∠COD" =    ⑤ ……(2分)
∴衛(wèi)星繞地球一周,太陽(yáng)能收集板工作時(shí)間為:t = T=   ⑥………(2分)
(3)(3分)最多轉(zhuǎn)化的電能:  ⑦  ………… (3分)
本題考查萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,半徑為地球半徑的2倍,注意應(yīng)用地球表面的黃金代換,當(dāng)衛(wèi)星在陰影區(qū)時(shí)不能接受陽(yáng)光時(shí)畫(huà)出簡(jiǎn)圖找到圓心角,根據(jù)角度與周期的關(guān)系求解
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星的成功發(fā)射,實(shí)現(xiàn)了中華民族千年奔月的夢(mèng)想。假若我國(guó)的航天員登上某一星球并在該星球表面上做了如下圖所示力學(xué)實(shí)驗(yàn):讓質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊以v0=1m/s的初速度從傾角為53°的斜面AB的頂點(diǎn)A滑下,到達(dá)B點(diǎn)后恰好能沿傾角為37°的斜面到達(dá)C點(diǎn)。不計(jì)滑過(guò)B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失,滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,測(cè)得A、C兩點(diǎn)離B點(diǎn)所在水平面的高度分別為h1=1.2m,h2=0.5m。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)該星球的自轉(zhuǎn)以及其他星球?qū)λ淖饔谩?br />(1)求該星球表面的重力加速度;
(2)若測(cè)得該星球的半徑為m,宇航員要在該星球上發(fā)射一顆探測(cè)器繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則探測(cè)器運(yùn)行的最大速度為多大?
(3)取地球半徑m,地球表面的重力加速度g0=10m/s2,求該星球的平均密度與地球的平均密度之比。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

若地球表面的重力加速度為g0,以第一宇宙速度在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星的周期為T(mén)0,則在離地球表面不同高度運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星的周期、加速度為:
A.周期不能大于T0B.周期不能小于T0
C.加速度不會(huì)大于g0D.加速度不會(huì)小于g0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

地球繞太陽(yáng)的軌道可以認(rèn)為是圓,已知地球的半徑為R,地球赤道表面的重力加速度為g,地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期為T(mén),從太陽(yáng)發(fā)出的光經(jīng)過(guò)時(shí)間t0到達(dá)地球,光在真空中的傳播速度為c。根據(jù)以上條件推算太陽(yáng)的質(zhì)量M與地球的質(zhì)量m之比為多大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

2012年6月18日,載有三名航天員的神舟九號(hào)飛船于下午14時(shí)許與天宮一號(hào)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。對(duì)接完成、兩飛行器形成穩(wěn)定運(yùn)行的組合體后,航天員于17時(shí)多進(jìn)入天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器,這實(shí)現(xiàn)了中國(guó)載人航天歷史上首次對(duì)一個(gè)在軌運(yùn)行的航天器的拜訪(fǎng)和駐留。假如神舟九號(hào)與天宮一號(hào)對(duì)接前所處的軌道如圖甲所示,圖乙是它們?cè)谲壍郎霞磳?duì)接時(shí)的模擬圖。當(dāng)它們處于圖甲所示的軌道運(yùn)行時(shí),下列說(shuō)法正確的是(   )
A.神舟九號(hào)的加速度比天宮一號(hào)的小
B.神舟九號(hào)的運(yùn)行速度比天宮一號(hào)的小
C.神舟九號(hào)的運(yùn)行周期比天宮一號(hào)的長(zhǎng)
D.神舟九號(hào)通過(guò)加速后變軌可實(shí)現(xiàn)與天宮一號(hào)對(duì)接

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

1957年10月4日.當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)將第一顆人造衛(wèi)星送入圍繞地球的軌道.震驚了全世界。此后,數(shù)以千計(jì)的人造衛(wèi)星、空間站,被相繼發(fā)射進(jìn)入軌道,用于通信、導(dǎo)航、收集氣象數(shù)據(jù)和其他許多領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)研究。若某偵察衛(wèi)星被科學(xué)家送上距地球表面約600 km的高空。假設(shè)此偵察衛(wèi)星沿圓軌道繞地球運(yùn)行。已知地球半徑為6.4×106m,利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為3.6×107m這一事實(shí)可知此偵察衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期最接近
A.0.6小時(shí)B.1.6小時(shí)C.4.0小時(shí)D.24小時(shí)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在牛頓發(fā)表萬(wàn)有引力定律一百多年之后,卡文迪許首先精確測(cè)量了引力常量。在國(guó)際單位制中引力常量的單位是
A.N·kg2B.N·m2 C.N·kg2/m2D.N·m2/kg2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)我國(guó)繼“神舟”八號(hào)載人飛船成功發(fā)射后,又準(zhǔn)備在今年6月?lián)駲C(jī)發(fā)射“神舟”九號(hào)載人飛船。把“神舟”九號(hào)載人飛船在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)看成繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),宇航員測(cè)得自己繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)、距地面的高度為H,已知地球半徑為R,引力常量為G。求:
(1)地球的質(zhì)量;
(2)飛船的向心加速度大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

(2010·浙江卷)20. 宇宙飛船以周期為T(mén)繞地地球作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),由于地球遮擋陽(yáng)光,會(huì)經(jīng)歷“日全食”過(guò)程,如圖所示。已知地球的半徑為R,地球質(zhì)量為M,引力常量為G,地球處置周期為T(mén)。太陽(yáng)光可看作平行光,宇航員在A點(diǎn)測(cè)出的張角為,則(   )
A.飛船繞地球運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度為
B.一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為T(mén)/T0
C.飛船每次“日全食”過(guò)程的時(shí)間為
D.飛船周期為T(mén)=

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案