(2011?海南)2011年4月10日,我國成功發(fā)射第8顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,建成以后北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)將包含多顆地球同步衛(wèi)星,這有助于減少我國對GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴,GPS由運行周期為12小時的衛(wèi)星群組成,設(shè)北斗星的同步衛(wèi)星和GPS導(dǎo)航的軌道半徑分別為R1和R2,向心加速度分別為a1和a2,則R1:R2=
34
34
a1:a2=
1
2
32
1
2
32
.(可用根式表示)
分析:該題從這兩種衛(wèi)星的周期和向心力公式的兩種表達(dá)式( F=m
4π2
T2
R和F=ma
。┥先胧郑页霭霃脚c周期關(guān)系表達(dá)式和加速度與半徑關(guān)系表達(dá)式,從而求出R1:R2和a1:a2的值.
解答:解:
設(shè)地球同步衛(wèi)星的周期為T1,GPS衛(wèi)星的周期為T2,由題意有:
T1
T2
=2

由萬有引力定律的公式和向心的公式有:
GMm
R2
=m
4π2
T2
R=ma

由以上兩式可得:R=
3
GMT2
4π2

                 a=
GM
R2

因而:
R1
R2
=(
T1
T2
)
2
3
=
34

     
a1
a2
=(
R1
R2
)
-2
=
1
2
32

故答案為:
34
,
1
2
32
點評:此題要了解地球同步衛(wèi)星是相對地球靜止的衛(wèi)星,同步衛(wèi)星只能是發(fā)射到赤道上空特定的高度,以特定的速度沿地球自轉(zhuǎn)的方向繞地球轉(zhuǎn)動.轉(zhuǎn)動的周期和角速度與地球自轉(zhuǎn)的周期和角速度一致,轉(zhuǎn)動周期為24h.
該題還考察到了萬有引力定律及其應(yīng)用,對于萬有引力定律及其應(yīng)用,關(guān)鍵是熟練的掌握公式G
Mm
r2
=m
v2
r
=mω2r=m(
T
)
2
r = m(2πf)2 r=mωv=ma
的應(yīng)用.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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(2011?海南)(1)2011年3月11日,日本發(fā)生九級大地震,造成福島核電站的核泄漏事故.在泄露的污染物中含有131I和137Cs兩種放射性核素,它們通過一系列衰變產(chǎn)生對人體有危害的輻射.在下列四個式子中,有兩個能分別反映131I和137Cs衰變過程,它們分別是
B
B
C
C
(填入正確選項前的字母).131I和137Cs原子核中的中子數(shù)分別是
78
78
82
82

A.X156137Ba+01nB.X254131Xe+-10eC.X356137Ba+-10eD.X454131Xe+11p
(2)一質(zhì)量為2m的物體P靜止于光滑水平地面上,其截面如圖所示.圖中ab為粗糙的水平面,長度為L;bc為一光滑斜面,斜面和水平面通過與ab和bc均相切的長度可忽略的光滑圓弧連接.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以大小為v0的水平初速度從a點向左運動,在斜面上上升的最大高度為h,返回后在到達(dá)a點前與物體P相對靜止.重力加速度為g.求:
(i)木塊在ab段受到的摩擦力f;
(ii)木塊最后距a點的距離s.

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(2011?海南模擬)如圖所示,A點是一段半徑為R的
1
4
圓弧面AB的最高點.現(xiàn)有一小球沿光滑水平面運動,以某一速度經(jīng)過A點,最后落到水平地面上的C點.若小球跟圓弧曲面始終沒有接觸,則BC的最小距離為( 。

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(2011?海南模擬)在實驗室,小葉同學(xué)想測出某種金屬材料的電阻率.
(1)由于不知是何種材料,也不知其大約阻值,于是,他用多用電表先粗測該材料一段樣品的電阻RX,經(jīng)正確操作后,用“×100”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示,則他應(yīng)該換用
×1k
×1k
擋(填“×10”或“×1k”)重新測量.換擋后,在測量前先要
歐姆調(diào)零
歐姆調(diào)零

(2)要測出(1)中所給圓柱金屬樣品的電阻率,必須精確測出該段樣品的阻值.除了導(dǎo)線和開關(guān)外,實驗室還備有以下器材可供選用:
電流表A1,量程1A,內(nèi)阻約0.5Ω
電壓表V1,量程6V,內(nèi)阻等于20kΩ
電壓表V2,量程10V,內(nèi)阻約為30kΩ
滑動變阻器R1,0-20Ω,額定電流2A
滑動變阻器R2,0-2000Ω,額定電流1mA
電源E(電動勢為12V,內(nèi)阻約2Ω)請選擇合適的器材,設(shè)計出便于精確測量的電路圖畫在方框中(圖中要注明各電表的代號).其中滑動變阻器應(yīng)選
R1
R1
(填代號).
(3)若選用其中一組電表的數(shù)據(jù),設(shè)該段圓柱形材料的長為L,直徑為d,由以上實驗得出這種材料電阻率的表達(dá)式為
ρ=
πd2(U2-U1)RV1
4U1L
ρ=
πd2(U2-U1)RV1
4U1L
,式中符號的含義為
U1表示電壓表V1的示數(shù),U2表示電壓表V2的示數(shù)
U1表示電壓表V1的示數(shù),U2表示電壓表V2的示數(shù)

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(2011?海南模擬)如圖所示,在xoy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有一沿y軸負(fù)方向的勻強電場,在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向外的勻強磁場,一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子(重力不計)經(jīng)過電場中坐標(biāo)為(3L,L)的P點時的速度大小為V0.方向沿x軸負(fù)方向,然后以與x軸負(fù)方向成45°角進(jìn)入磁場,最后從坐標(biāo)原點O射出磁場求:
(1)勻強電場的場強E的大;
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大。
(3)粒子從P點運動到原點O所用的時間.

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(2011?海南模擬)(Ⅰ)下列說法中正確的是
AEF
AEF
(填入正確選項字母,每選錯一個扣2分,最低得分0分)
A.熱機中燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能
B.溫度低的物體分子運動的平均速率小
C.第二類永動機不可能制成,是因為它違反了能量守恒定律
D.當(dāng)分子間距離增大時,分子間斥力減小,引力增大
E.相對溫度100%,表明在當(dāng)時的溫度下,空氣中的水汽已達(dá)到飽和狀態(tài)
F.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過程,則氣體對外界做功,氣體分子的平均動能減小
(Ⅱ)如圖所示,體積為V0的導(dǎo)熱性能良好的容器中充有一定質(zhì)量的理想氣體,室溫為T0=300K.有一光滑導(dǎo)熱活塞C(不占體積)將容器分成A、B兩室,B室的體積是A室的兩倍,氣缸內(nèi)氣體壓強為大氣壓的兩倍,右室容器中連接有一閥門K,可與大氣相通.(外界大氣壓等于76cmHg)求:
(1)將閥門K打開后,A室的體積變成多少?
(2)打開閥門K后將容器內(nèi)的氣體從300K加熱到540K,A室中氣體壓強為多少?

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