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如图6-3所示,A是地球的同步卫星,另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h.已知地球半径为R,地球自转角速度为ω0,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心.

图6-3

(1)求卫星B的运行周期.

(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,它们再一次相距最近?

解析:(1)由万有引力定律和向心力公式得

                    ①

    =mg                              ②

    联立①②得TB=2π.              ③

(2)由题意得(ωB0)t=2π                        ④

    由③得ωB=                    ⑤

    代入④得t=.

答案:(1)2π  (2)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图6-3所示,M、N是两个共轴圆筒的横截面,外筒半径为R,内筒半径比R小很多,可以忽略不计,筒的两端是封闭的,两筒之间成真空.两筒以相同的角速度ω绕其中心轴线(图中垂直于纸面)做匀速运动,设从M筒内部可以通过窄缝s(与M筒的轴线平行)不断地向外射出两种不同速率v1和v2的微粒,从s处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向,微粒到达N筒后就附着在N筒上.如果R、v1和v2都不变,而ω取某一合适的值,则(    )

图6-3

A.有可能使微粒落在N筒上的位置都在a处一条与s缝平行的窄条上

B.有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处,如b处一条与s缝平行的窄条上

C.有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处,如b处和c处与s缝平行的窄条上

D.只要时间足够长,N筒上将到处都落有微粒

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图6-2所示,一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上,l1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l2水平拉直,物体处于平衡状态.现将l2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度.

图6-2

(1)下面是某同学对该题的一种解法:

解:设l1线上拉力为T1,l2线上拉力为T2,重力为mg,物体在三力作用下保持平衡.

T1cosθ=mg,T1sinθ=T2

T2=mgtanθ

    剪断线的瞬间,T2突然消失,物体即在T2反方向获得加速度.

    因为mgtanθ=ma,所以加速度a=gtanθ,方向与T2反方向,你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由.

(2)若将图6-2中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图6-3所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与(1)完全相同,即a=gtanθ,你认为这个结果正确吗?请说明理由.

图6-3

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科目:高中物理 来源: 题型:

一弹簧振子做简谐运动,振动图象如图6—3所示。振子依次振动到图中a、b、c、d、e、f、g、h各点对应的时刻时,(1)在哪些时刻,弹簧振子具有:沿x轴正方向的最大加速度;沿x轴正方向的最大速度。(2)弹簧振子由c 点对应x轴的位置运动到e点对应x轴的位置,和由e点对应x轴的位置运动到g点对应x轴的位置所用时间均为0.4s。弹簧振子振动的周期是多少?(3)弹簧振子由e点对应时刻振动到g点对应时刻,它在x轴上通过的路程是6cm,求弹簧振子振动的振幅。

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一弹簧振子做简谐运动,振动图象如图6—3所示。振子依次振动到图中a、b、c、d、e、f、g、h各点对应的时刻时,(1)在哪些时刻,弹簧振子具有:沿x轴正方向的最大加速度;沿x轴正方向的最大速度。(2)弹簧振子由c 点对应x轴的位置运动到e点对应x轴的位置,和由e点对应x轴的位置运动到g点对应x轴的位置所用时间均为0.4s。弹簧振子振动的周期是多少?(3)弹簧振子由e点对应时刻振动到g点对应时刻,它在x轴上通过的路程是6cm,求弹簧振子振动的振幅。

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