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15.已知靠近地面運轉的人造衛星,每天轉n圈,如果發射一顆同步衛星,它離地面的高度與地球半徑的比值為(  )
A.nB.n2C.$\sqrt{{n}^{3}}$-1D.$\root{3}{{n}^{2}}$-1

分析 地球同步衛星的周期等于地球自轉的周期,為24h.由題意知,靠近地面運轉的人造衛星的周期為T=$\frac{24h}{n}$,根據萬有引力等于向心力,對近地衛星和同步衛星分別列式即可求解.

解答 解:設該衛星離地面的高度為h,地球半徑為R.
近地衛星的周期為T1=$\frac{24h}{n}$,同步地球衛星的周期為T2=24h,則T1:T2=1:n
對于近地衛星有:G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}_{1}^{2}}$R
對于地球同步衛星有:G$\frac{Mm′}{(R+h)^{2}}$=m′$\frac{4{π}^{2}}{{T}_{2}^{2}}$(R+h)
聯立解得:h=($\root{3}{{n}^{2}}$-1)R,即衛星離地面的高度應是地球半徑的$\root{3}{{n}^{2}}$-1,故ABC錯誤,D正確.
故選:D.

點評 本題考查了萬有引力在天體中的應用,解題的關鍵在于找出向心力的來源,并能列出等式解題.萬有引力定律得應用要結合圓周運動的知識解決問題.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

9.用電流表和電壓表測定一節蓄電池的電動勢和內電阻
(1)蓄電池的內阻非常小,為防止滑動變阻器電阻過小時電流過大而損壞器材,電路中用了一個保護電阻R0,為了減小實驗誤差,實驗電路圖應該選擇A;

(2)某同學根據實驗數據畫出的U-I圖象如圖2所示,由圖象可得到蓄電池的電動勢為2.07V,內電阻為0.09Ω;
(3)如圖3,U-I圖象中,實線表示上述實驗測量值,虛線表示考慮電表內阻影響后的真實值,其中正確的是C.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,在水平地面上方高度h處的M點以大小為v0的初速度水平拋出一個小球,最后小球落在水平地面上的N點,不計空氣阻力,下列說法正確的是( 。
A.v0越大,小球在空中運動時間越長
B.v0大,小球落地時速度方向與水平方向間的夾角越大
C.h越大,小球在空中運動時間越長
D.h越大,小球落地時速度方向與水平方向間的夾角越大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動,其電勢能Ep隨位移x變化的關系如圖所示,其中0~x2段是關于直線x=x1對稱的曲線,x2~x3段是直線,則下列說法正確的是(  )
A.x1處電場強度最小,但不為零
B.粒子在0~x2段做勻變速運動,x2~x3段做勻速直線運動
C.在0、x1、x2、x3處電勢φ0、φ1,φ2,φ3,的關系為φ3>φ20>φ1
D.x2~x3段的電場強度大小方向均不變

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖是某中學科技小組制作的利用太陽能驅動小車的裝置.當太陽光照射到小車上方的光電板,光電板中產生的電流經電動機帶動小車前進.若太陽光照射到小車上方的光電板,小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛,經過時間t前進距離s,速度達到最大值vm,設這一過程中電動機的功率恒為P,小車所受阻力恒為F,那么( 。
A.這段時間內電動機所做的功為Pt
B.這段時間內小車先加速運動,然后勻速運動
C.這段時間內電動機所做的功為$\frac{1}{2}$mvm2+Fs
D.這段時間內電動機所做的功為$\frac{1}{2}$mvm2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.一質量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升高度h,重力加速度為g,關于此過程,下列說法中正確的是(  )
A.物體動能增加mahB.物體克服重力做功mah
C.手對物體做功m(a+g)hD.物體的重力勢能增加m(a+g)h

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.由于地球在自轉,因而在發射衛星時,利用地球的自轉,可以盡量減少發射人造衛星時火箭所提供的能量,而且最理想的發射場地應該是地球的赤道附近.現假設某火箭的發射場地就在赤道上,為了盡量節省發射衛星時所需的能量,那么,發射運動在赤道面上衛星應該是由西向東轉(空格中分別填東、西、南、北四個方向中的一個.)如果某衛星的質量是2×103kg,由于地球的自轉使得衛星具有了一定的初動能,這一初動能即為利用地球的自轉與地球沒有自轉相比較,火箭發射衛星時所節省的能量為2×108J(結果保留一位有效數字).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數比$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$=$\frac{5}{1}$,電阻R1=R2=10Ω,D為理想二極管,原線圈接入如圖乙所示的交流電源.則( 。
A.R2中交變電流的頻率為50 HzB.通過R1的電流為1 A
C.通過R2的電流為$\sqrt{2}$ AD.變壓器的輸入功率為30 W

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.如圖所示,質量為2m的平板小車在光滑水平面上以速度v0向右做勻速直線運動.將質量為m、可視為質點的木塊無初速放到平板小車右端,已知木塊與平板小車間動摩擦因數為μ,小車足夠長,重力加速度為g.從木塊放到小車上直至木塊相對小車靜止的過程中,求:
(1)經歷的時間t;
(2)小車在水平面上移動的距離.

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