(2006?江蘇)如圖所示,A是地球的同步衛(wèi)星.另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi),離地面高度為h.已知地球半徑為R,地球自轉(zhuǎn)角速度為ω
o,地球表面的重力加速度為g,O為地球中心.
(1)求衛(wèi)星B的運(yùn)行周期.
(2)如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同,某時(shí)刻A、B兩衛(wèi)星相距最近(O、B、A在同一直線上),則至少經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間,他們?cè)僖淮蜗嗑嘧罱?/div>
分析:研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,列出等式表示出周期.
衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)衛(wèi)星B轉(zhuǎn)過的角度與衛(wèi)星A轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時(shí),衛(wèi)星再一次相距最近.
解答:解:(1)設(shè)地球質(zhì)量為M,衛(wèi)星質(zhì)量為m,根據(jù)萬(wàn)有引力和牛頓運(yùn)動(dòng)定律,有:
G=m(R+h)在地球表面有:
G=mg聯(lián)立得:
TB=2π.
(2)它們?cè)僖淮蜗嗑嘧罱鼤r(shí),一定是B比A多轉(zhuǎn)了一圈,有:
ω
Bt-ω
0t=2π
其中
ωB=得:
t=.
答:(1)衛(wèi)星B的運(yùn)行周期是
2π;
(2)至少經(jīng)過
,它們?cè)僖淮蜗嗑嘧罱?/div>
點(diǎn)評(píng):本題考查萬(wàn)有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力.
向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題
科目:高中物理
來(lái)源:
題型:
(2006?江蘇)如圖所示電路中的變壓器為理想變壓器,S為單刀雙擲開關(guān).P是滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭,U
1為加在原線圈兩端的交變電壓,I
1、I
2分別為原線圈和副線圈中的電流.下列說法正確的是( 。
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題型:
(2006?江蘇)如圖所示,頂角=45°的金屬導(dǎo)軌MON固定在水平面內(nèi),導(dǎo)軌處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.一根與ON垂直的導(dǎo)體棒在水平外力作用下以恒定速度v
0沿導(dǎo)軌MON向右滑動(dòng),導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均勻?yàn)閞.導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)為a和b,導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸.t=0時(shí),導(dǎo)體棒位于頂角O處,求:
(1)t時(shí)刻流過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I和電流方向.
(2)導(dǎo)體棒作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)水平外力F的表達(dá)式.
(3)導(dǎo)體棒在0~t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q.
(4)若在t
0時(shí)刻將外力F撤去,導(dǎo)體棒最終在導(dǎo)軌上靜止時(shí)的坐標(biāo)x.
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科目:高中物理
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題型:
(2006?江蘇)如圖所示,用兩根同樣的絕緣細(xì)線把甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相等的帶電小球懸掛在同一點(diǎn)上,甲、乙兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài).已知兩球帶同種電荷,且甲球的電荷量大于乙球的電荷量,F(xiàn)
1、F
2分別表示甲、乙兩球所受的庫(kù)侖力,則下列說法中正確的是( 。
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科目:高中物理
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題型:
(2006?江蘇)如圖所示,平行板電容器兩極板間有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),且?guī)д姷臉O板接地.一質(zhì)量為m,電荷量為+q的帶電粒子(不計(jì)重力)從x軸上坐標(biāo)為x
0處?kù)o止釋放.
(1)求該粒子在x
0處電勢(shì)能E
px0.
(2)試從牛頓第二定律出發(fā),證明該帶電粒子在極板間運(yùn)動(dòng)過程中,其動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變.
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