地球赤道上有一物体甲随地球的自转而做圆周运动,所需的向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ω1,;随绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星一起运动的

地球赤道上有一物体甲随地球的自转而做圆周运动,所需的向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ω1,;随绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星一起运动的

题型:徐州一模难度:来源:
地球赤道上有一物体甲随地球的自转而做圆周运动,所需的向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ω1,;随绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星一起运动的物体乙所需的向心力为F2,向心加速度为a2,线速度为v2,角速度为ω2;随地球同步卫星一起运动的物体丙所需的向心力为F3,向心加速度为a3,线速度为v3,角速度为ω3.假设甲乙丙的质量相等,则(  )
A.F1=F2>F3B.a2>a3>alC.v1=v2>v3D.ω13<ω2
答案
A、根据题意三者质量相等,轨道半径r1=r2<r3
物体1与人造卫星2比较,由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力,而近地卫星只受万有引力,故F1<F2 ,故A错误;
B、物体1和卫星3周期相等,则角速度相等,即ω13,而加速度a=rω2,则a3>a1,卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力,
根据G
Mm
r2
=mrω2=ma,ω=


GM
r3
,a=
GM
r2
,知轨道半径越大,角速度越小,向心加速度越小,则a2>a3,ω2>ω3
对于近地卫星,有G
Mm
R2
=mg=ma2,向心加速度等于表面的重力加速度.故B正确,D错误.
C、物体1和卫星3周期相等,则角速度相等,即ω13,根据v=rω,则v3>v1,卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力,根据G
mM
r2
=m
v2
r
,解得v=


GM
r
,知轨道半径越大,线速度越小,则v2>v3.故C正确.
故选BC.
举一反三
据了解,08北京奥运体操全能比赛是按照“自、鞍、吊、跳、双、单”的顺序进行,单杠列为全能比赛的最后一项.号称“世界体操全能王”的杨威(1980.2.8出生,身高:1.60米体重:53公斤)夺冠呼声很高,但他的弱项是单杠.杨威在做“单臂大回环”训练时,用一只手抓住单杠,伸展身体,以单杠为轴做圆周运动,此过程中,杨威转到最低点时手臂受的拉力至少约为(忽略空气阻力,g=10m/s2)(  )
A.3800NB.3000NC.2000ND.600N
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为适应城市交通的快速发展,不久的将来,我们会发现有更多的立交桥拔地面起,从而缓解交通拥挤,保证道路畅通.根据你所学的知识,对立交桥的认识应该是(  )
A.立交桥顶部的最高限速要比同等条件下水平路面上的最高限速要高
B.立交桥的引桥要尽可能长,这是为了增大桥顶部的弯曲半径
C.立交桥顶的路面最好用坚硬的平滑水泥路面而不要使用沥青路面
D.相同条件下在立交桥顶的刹车距离比水平路面要长
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(1)为了响应国家的“节能减排”号召,某同学采用了一个家用汽车的节能方法.在符合安全行驶的要求的情况下,通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施,使汽车负载减少.假设汽车以72km/h的速度行驶时,负载改变前、后汽车受到阻力分别为2000N和1950N.请计算该方法使发动机输出功率减少了多少?
(2)有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘.转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ.不计钢绳的重力,求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系.魔方格
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如图所示,一质量为0.6kg的小球,用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动,求:
(1)当小球在圆上最高点速度为4m/s时,细线的拉力是多大?
(2)当小球在圆上最低点速度为4


2
m/s时,细线的拉力是多大?(g=10m/s2魔方格
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如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强方向沿y轴正方向,场强大小为E.在y<0的空间中存在匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面(纸面)向外,磁感应强度大小为B.一电量为q、质量为m、重力不计的带负电的粒子,在y轴上y=L处的P点由静止释放,然后从O点进入匀强磁场.已知粒子在y<0的空间运动时一直处于磁场区域内,求:
(1)粒子到达O点时速度大小v;
(2)粒子经过O点后第一次到达x轴上Q点(图中未画出)的横坐标x0
(3)粒子从P点出发第一次到达x轴上Q点所用的时间t.魔方格
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