精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
(2012?东莞二模)根据我国载人航天工程二期实施计划,2011年下半年将先后发射“天宫一号”目标飞行器和“神舟八号”飞船,并进行两者间的无人交会对接飞行试验.某同学得知上述消息后,画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图,如图所示,A代表“天宫一号”,B代表“神舟八号”,虚线为各自的轨道.根据此假想图,可以判定(  )
分析:“天宫一号”与“神舟八号”飞船均绕地球做匀速圆周运动,根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可.
解答:解:A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有
F=F向
F=G
Mm
r2

F向=m
v2
r
=mω2r=m(
2π
T
)2r
因而
G
Mm
r2
=m
v2
r
=mω2r=m(
2π
T
)2r=ma
解得
v=
GM
r
①
T=
2πr
v
=2π
r3
GM
②
a=
GM
r2
③
由于“天宫一号”的轨道半径大于“神舟八号”飞船的轨道半径,故由①式,“天宫一号”的速度较小,而第一宇宙速度为近地轨道的环绕速度,同时也是圆轨道上速度的最大值,故A错误;
B、由于“天宫一号”的轨道半径大于“神舟八号”飞船的轨道半径,故由②式,“天宫一号”的周期大于“神舟八号”的周期,故B错误;
C、由于“天宫一号”的轨道半径大于“神舟八号”飞船的轨道半径,故由③式,“天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号”的向心加速度,故C错误;
D、“神舟八号”轨道较低,轨道半径较小,当加速时,沿原轨道运动所需的向心力变大,万有引力将不足以提供向心力,飞船将做离心运动,刚好可能与“天宫一号”实现对接,故D正确;
故选D.
点评:本题关键抓住万有引力提供向心力,先列式求解出线速度、角速度、周期和加速度的表达式,再进行讨论.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?东莞二模)下列说法中正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?东莞二模)A、B两个物体从同一地点在同一直线上做匀变速直线运动,它们的速度图象如图所示,则(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?东莞二模)在质量为M=1kg的小车上,竖直固定着一个质量为m=0.2kg,高h=0.05m、总电阻R=100Ω、n=100匝矩形线圈,且小车与线圈的水平长度l相同.现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动,速度为v1=10m/s,随后穿过与线圈平面垂直,磁感应强度B=1.0T的水平有界匀强磁场,方向垂直纸面向里,如图(1)所示.已知小车运动(包括线圈)的速度v随车的位移s变化的v-s图象如图(2)所示.求:
(1)小车的水平长度l和磁场的宽度d
(2)小车的位移s=10cm时线圈中的电流大小I以及此时小车的加速度a
(3)线圈和小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?东莞二模)如图所示,A、B两点固定两个等量正点电荷,在A、B连线的中点C处放一点电荷(不计重力).若给该点电荷一个初速度,方向与AB连线垂直,则该点电荷可能的运动情况为(  )

查看答案和解析>>

同步练习册答案