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6.據新華社北京3月21日電,記者21日從中國載人航天工程辦公室了解到,已在軌工作1630天的天宮一號目標飛行器在完成與三艘神舟飛船交會對接和各項試驗任務后,由于超期服役兩年半時間,其功能已于近日失效,正式終止了數據服務.根據預測,天宮一號的飛行軌道將在今后數月內逐步降低,并最終再入大氣層燒毀.若天宮一號服役期間的軌道可視為圓且距地面h(h≈343km),運行周期為T,地球的半徑為R,下列關于天宮一號的說法正確的是(  )
A.因為天宮一號的軌道距地面很近,其線速度小于同步衛星的線速度
B.女航天員王亞平曾在天宮一號中漂浮著進行太空授課,那時她不受地球的引力作用
C.天宮一號再入外層稀薄大氣一小段時間內,飛船軌道半徑減小,線速度增大
D.由題中信息可知地球的質量為$\frac{4{π}^{2}(R+h)^{3}}{G{T}^{2}}$

分析 根據萬有引力提供向心力求出速度與半徑的關系分析速度大小;航天員在天宮一號中處于失重狀態,地球對她的萬有引力提供她隨天宮一號圍繞地球做圓周運動的向心力,根據根據萬有引力提供向心力周期公式求解地球質量.

解答 解:A、根據萬有引力提供向心力可知,$G\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,解得:v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$可知半徑越小速度越大,由于天宮一號的軌道半徑小于同步衛星的半徑,則其線速度大于同步衛星的線速度,故A錯誤;
B、航天員在天宮一號中處于失重狀態,地球對她的萬有引力提供她隨天宮一號圍繞地球做圓周運動的向心力,不是不受地球的引力作用,故B錯誤;
C、天宮一號再入外層稀薄大氣一小段時間內,飛船軌道半徑減小再達到穩定運行時由v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$可知其速度變大,則C正確
D、根據萬有引力提供向心力可知,G$\frac{Mm}{(R+h)^{2}}$=m(R+h)$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$,解得M=$\frac{4{π}^{2}(R+h)^{3}}{G{T}^{2}}$,故D正確
故選:CD

點評 解決衛星運行規律問題的核心原理是萬有引力提供向心力,通過選擇不同的向心力公式,注意完全失重不是不受重.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.平行板電容器兩個帶電極板之間存在引力作用,引力的大小與內部場強E和極板所帶電荷量Q的乘積成正比.今有一平行板電容器兩極板接在恒壓直流電源上,現將A極板下移使A、B兩板間距為原來的$\frac{2}{3}$,則A、B兩極板之間的引力與原來的比值是(  )
A.$\frac{3}{2}$B.$\frac{9}{4}$C.$\frac{27}{8}$D.$\frac{81}{16}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示,質量為m的小球在豎直平面內的光滑圓軌道上做圓周運動.圓半徑為R,小球經過圓環最高點時剛好不脫離圓軌.則其通過最高點時(  )
A.小球的向心加速度大小等于gB.小球的線速度大小等于$\sqrt{gR}$
C.小球受到重力和向心力兩個力作用D.小球對圓環的壓力大小等于mg

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14.如圖所示,平行板電容器A、B間有一帶電油滴P正好靜止在極板正中間,現將B極板勻速向下移動到虛線位置,其他條件不變.則在B極板移動的過程中,下列說法正確的是(  )
A.電容器的電容變小B.極板帶的電荷量增加
C.電流計中電流由b流向aD.油滴將向下運動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.課外小組的同學對人造地球衛星所需的向心力和衛星的運行速率發生爭論,若人造地球衛星的質量不變,當軌道半徑增大為原來的2倍時,下列爭論中正確的(  )
A.有同學說,根據向心力公式F=m$\frac{v^2}{r}$可知,向心力變為原來的$\frac{1}{2}$
B.有同學說,根據萬有引力F=G$\frac{Mm}{r^2}$提供向心力可知,向心力變為原來的$\frac{1}{4}$
C.有同學說,根據公式v=rω可知,衛星運行的速率變為原來的2倍
D.有同學說,根據公式v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$可知,衛星運行的速率變為原來的$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$倍

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示電路中,L是自感系數足夠大的線圈,它的電阻可忽略不計,D1和D2是兩個完全相同的小燈泡.將電鍵K閉合,待燈泡亮度穩定后,再將電鍵K斷開,則下列說法中正確的是(  )
A.K閉合瞬間,D2先亮,D1后亮,最后兩燈亮度一樣
B.K閉合瞬間,D1先亮,D2后亮,最后兩燈亮度一樣
C.K斷開時,D2立即熄滅,D1亮一下再慢慢熄滅
D.K斷開時,兩燈都亮一下再慢慢熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.下列關于電場和磁場的說法中正確的是(  )
A.電場線和磁感線都是封閉曲線
B.電場線和磁感線都是直線
C.通電導線在磁場中一定受到磁場力的作用
D.電荷在電場中一定受到電場力的作用

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,某物體沿兩個半徑均為R的半圓弧由A經B運動到C,則它的位移和路程分別是(  )
A.位移為4R、向西;路程為2πRB.位移為2πR;路程為4R、向東
C.位移為2πR,向東;路程為4RD.位移為4R、向東;路程為2πR、

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14.如圖甲所示為遠距離輸電示意圖,升壓變壓器原、副線圈匝數比1:100,降壓變壓器原副線圈匝數比為100:1,遠距離輸電線的總電阻為50Ω.若升壓變壓器的輸入電壓總是如圖乙所示,下列說法中正確的有(  )
A.用戶端交流電的頻率為100Hz
B.用戶端電壓一定為240V
C.若用戶總功率變大,則降壓變壓器原線圈兩端電壓升高
D.若升壓變壓器原線圈輸入功率為720kW,則輸電線路損耗功率為45kW

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