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11.一卫星在赤道上空围绕地球做匀速圆周运动,飞行方向与地球的自转方向相同,轨道半径为r,转动周期大于地球自转周期T0=24h.已知地球半径为R,其表面的重力加速度为g,某时刻卫星通过赤道上某建筑物的上空,则到它下次通过该建筑物上空所需的时间为(  )
A.$\frac{1}{\frac{1}{{T}_{0}}-\frac{1}{2π}\sqrt{\frac{g{R}^{2}}{{r}^{3}}}}$B.$\frac{1}{\frac{1}{{T}_{0}}+\frac{1}{2π}\sqrt{\frac{g{R}^{2}}{{r}^{3}}}}$C.2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{g{R}^{2}}}$D.T0-2π$\sqrt{\frac{g{R}^{3}}{{r}^{3}}}$

分析 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,根据牛顿运动定律求解卫星的角速度.
卫星绕地球做匀速圆周运动,建筑物随地球自转做匀速圆周运动,当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时,卫星再次出现在建筑物上空

解答 解:地球对卫星的万有引力提供作圆周运动的向心力$G\frac{Mm}{{r}^{2}}$=mrω2
   地面表面附近万有引力等于重力得$G\frac{Mm}{{R}^{2}}$=mg
 解得:${ω}_{卫}=\sqrt{\frac{g{R}^{2}}{{r}^{3}}}$
以地面为参照物,卫星再次出现在建筑物上方时,建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度多2π.
    即ω△t-ω△t=2π  则△t=-$\frac{2π}{{ω}_{卫}{-}_{ω}}$=-$\frac{2π}{\sqrt{\frac{g{R}^{2}}{{r}^{3}}}-\frac{2π}{{T}_{0}}}$=$\frac{1}{\frac{1}{{T}_{0}}-\frac{1}{2π}\sqrt{\frac{g{R}^{2}}{{r}^{3}}}}$,则A正确
故选:A

点评 本题考查万有引力定律和圆周运动知识的综合应用能力.第(2)问对于建筑物与卫星的角速度大小关系不能,可将卫星与同步卫星相比较得到

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设施,当转盘转动很慢时,人会随着“魔盘”一起转动,当“魔盘”转动到一定速度时,人会“贴”在“魔盘”竖直壁上,而不会滑下.若“磨盘”半径为r,人与“魔盘”竖直壁间的动摩擦因数为μ,在人“贴”在“魔盘”竖直壁上,随“魔盘”一起运动过程中,则下列说法正确的是(  )
A.人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用
B.如果转速变大,人与器壁之间的摩擦力变大
C.如果转速变大,人与器壁之间的弹力变大
D.“魔盘”的转速一定不小于$\frac{1}{2π}$$\sqrt{\frac{g}{μr}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.一个质量m=0.05kg的小球做平抛运动时,测出小球在不同时刻速率v的数据,并作出v2-t2图线,如图所示.不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.小球的初速度为2m/s
B.图线的斜率大小为100m2•s-4
C.横轴读数在0.16时,小球离抛出点的位移大小为2m
D.横轴读数在0~0.25区间内,小球所受重力做功的平均功率为1.25W

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.要描绘一个标有“3V,0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,准备的部分实验器材有:
电压表(量程0~3V,内阻约为3kΩ)
电流表(量程0~0.3A,内阻约为10Ω)

(1)请你在图1方框中画出该实验准确合理的电路图.
(2)某次实验中电压表、电流表的刻度盘示数如图2所示,则电压表的示数为2.00V,小灯泡的实际功率为0.34W.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.真空中两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B,D为斜边AB的中点,∠ABC=30°,如图所示.己知A点电场强度的方向垂直AB向下,下列说法正确的是(  )
A.q1为正电,q2为负电
B.D点电势高于A点电势
C.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的二倍
D.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

16.图甲是某人站在力传感器上做下蹲-起跳动作的示意图,中间的•表示人的重心.图乙是根据传感器画出的F-t图线.两图中a~g各点均对应,其中有几个点在图甲中没有画出.取重力加速度g=10m/s2.则下列说法中正确的是(  )
A.此人的质量约为70kg
B.此人重心在b点时处于失重状态
C.此人重心在d点时的加速度方向向下
D.在a、b、d三点中,此人重心在d点时加速度最大

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.质量为m、带电量为+q的小球处于方向竖直向上、范围足够大的匀强电场中,由空中A点无初速度释放,在t秒末撤去匀强电场,再经过t秒小球又回到A点.不计空气阻力则(  )
A.电场强度的大小为$E=\frac{4mg}{3q}$
B.整个过程中电场力对小球做功为$\frac{2}{9}m{g^2}{t^2}$
C.小球回到A点时的速度大小为$\frac{2}{3}gt$
D.从A点到最高点小球重力势能变化了$\frac{1}{6}m{g^2}{t^2}$

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

3.用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r,所用电路如图1所示.

(1)根据本实验需要,选定器材和量程,按照电路图连接上方的实物图(图2).
(2)k连接电路后,一位同学将测得的六组数据如下表所示.
试根据这些数据在图3中作出U-I图线.
(3)根据图线求出电池的电动势E=1.50V,电池的内阻r=0.83Ω
组别123456
电流I/A0.120.200.310.320.500.57
电压U/V1.371.321.241.181.101.05

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.一个物体做自由落体运动,重力加速度g取1Om/s2.该物体(  )
A.第2s末的速度大小为1Om/sB.第2s末的速度大小为30m/s
C.在前3s内下落的距离为45mD.在前3s内下落的距离为60m

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