【題目】2018年是中國(guó)航天里程碑式的高速發(fā)展年，是屬于中國(guó)航天的“超級(jí)2018”。例如，我國(guó)將進(jìn)行北斗組網(wǎng)衛(wèi)星的高密度發(fā)射，全年發(fā)射18顆北斗三號(hào)衛(wèi)星，為“一帶一路”沿線(xiàn)及周邊國(guó)家提供服務(wù)。北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）、中軌道衛(wèi)星和傾斜同步衛(wèi)星組成。圖為其中一顆靜止軌道衛(wèi)星繞地球飛行的示意圖。已知該衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，地球質(zhì)量為M、半徑為R，引力常量為G。

（1）求靜止軌道衛(wèi)星的角速度ω；

（2）求靜止軌道衛(wèi)星距離地面的高度h1；

（3）北斗系統(tǒng)中的傾斜同步衛(wèi)星，其運(yùn)轉(zhuǎn)軌道面與地球赤道面有一定夾角，它的周期也是T，距離地面的高度為h2。視地球?yàn)橘|(zhì)量分布均勻的正球體，請(qǐng)比較h1和h2的大小，并說(shuō)出你的理由。

【答案】（1）；（2） （3）h1= h2

【解析】

（1）根據(jù)角速度與周期的關(guān)系可以求出靜止軌道的角速度；

（2）根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可以求出靜止軌道到地面的高度；

（3）根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可以求出傾斜軌道到地面的高度；

（1）根據(jù)角速度和周期之間的關(guān)系可知：靜止軌道衛(wèi)星的角速度

（2）靜止軌道衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：

解得：

（3）如圖所示，同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)軌道面與地球赤道共面，傾斜同步軌道衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)軌道面與地球赤道面有夾角，但是都繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，軌道的圓心均為地心。由于它的周期也是T，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，

解得：

因此h1= h2。

故本題答案是：（1）；（2） （3）h1= h2

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，矩形金屬線(xiàn)框abcd固定在桌面上，直導(dǎo)線(xiàn)MN貼近桌面且通有M向N的恒定電流I。將MN從圖中I位置勻速平移到II位置過(guò)程中，線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向是

A. 一直沿abcda方向

B. 一直沿adcba方向

C. 先沿adcba方向，后沿abcda方向

D. 先沿abcda方向，再沿adcba方向，后沿abcda方向

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】磁鐵有N、S兩極，同名磁極相斥，異名磁極相吸，這些特征與正、負(fù)電荷有很大的相似性。庫(kù)侖在得到點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖定律后，直覺(jué)地感到磁極之間的相互作用力也遵循類(lèi)似的規(guī)律。他假定磁鐵的兩極各帶有正、負(fù)磁荷，當(dāng)磁極本身的幾何線(xiàn)度遠(yuǎn)小于它們之間的距離時(shí)，其上的磁荷可以看作點(diǎn)磁荷。庫(kù)侖通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了靜止的兩個(gè)點(diǎn)磁荷之間的相互作用力遵循的“磁庫(kù)侖定律”與點(diǎn)電荷之間遵循的庫(kù)侖定律類(lèi)似。由上述內(nèi)容可知，下列說(shuō)法正確的是

A. 兩個(gè)正磁荷之間的作用力為引力

B. 兩個(gè)點(diǎn)磁荷之間的相互作用力只與它們之間的距離有關(guān)

C. 兩個(gè)點(diǎn)磁荷之間的相互作用力與它們之間的距離成反比

D. 相互作用的兩個(gè)點(diǎn)磁荷，不論磁性強(qiáng)弱，它們之間的相互作用力大小一定相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲，交流發(fā)電機(jī)與一理想變壓器連接，給“220V，1100W”的電飯煲和“220V，220W”的抽油煙機(jī)正常供電。交流發(fā)電機(jī)的兩磁極間視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)阻不計(jì)的線(xiàn)圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的水平軸OO′沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)如圖乙所示。所有導(dǎo)線(xiàn)的電阻均不計(jì)，交流電流表是理想電表。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 變壓器原線(xiàn)圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為L=1100sinl00πt(V)

B. 正常工作時(shí)，電飯鍋和抽煙機(jī)的發(fā)熱功率之比為5︰1

C. t=0時(shí)刻，穿過(guò)發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈的磁通量和A表的示數(shù)均為零

D. 電飯鍋和抽油煙機(jī)同時(shí)正常工作時(shí)，A表示數(shù)為1.2A

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)粗細(xì)均勻的“U”形導(dǎo)熱玻璃管豎直放置，“U”形管右端封閉一段可視為理想氣體的空氣柱，氣柱長(zhǎng)，左端開(kāi)口朝上，大氣壓強(qiáng)，管內(nèi)的兩端水銀面高度差，環(huán)境溫度。

保持溫度不變，讓該管在豎直平面內(nèi)做自由落體運(yùn)動(dòng)，求氣柱長(zhǎng)度；

若讓管子先回歸初始狀態(tài)并靜止豎直放置，要使兩端液面相平，求此時(shí)環(huán)境溫度應(yīng)改變?yōu)槎嗌匍_(kāi)爾文。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一汽車(chē)通過(guò)電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)ETC。假設(shè)汽車(chē)從O點(diǎn)以v0=6m/s的速度勻速駛向ETC收費(fèi)島，在OA路段所受阻力大小f1=1×103N；汽車(chē)從A處進(jìn)入ETC收費(fèi)島后，假設(shè)仍保持功率不變完成自動(dòng)繳費(fèi)并駛離收費(fèi)島,并以v=3m/s速度勻速離開(kāi)B處，汽車(chē)的速度-時(shí)間圖像如圖乙所示。已知ETC收費(fèi)島AB段長(zhǎng)度d=25m，汽車(chē)質(zhì)量M=2×103kg，汽車(chē)在OA段和AB段所受阻力分別為恒力。

(1)求汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率；

(2)當(dāng)汽車(chē)加速度大小為0.25m/s2時(shí)，求此時(shí)汽車(chē)的速度大��；

(3)求汽車(chē)在ETC收費(fèi)島AB段內(nèi)行駛的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一矩形線(xiàn)圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線(xiàn)圈平面內(nèi)的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是

A. 時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的絕對(duì)值最大

B. 時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為0

C. 時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大

D. 每當(dāng)電流方向變化時(shí)，線(xiàn)圈平面就會(huì)與中性面垂直

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲，一長(zhǎng)度L=1m的平板車(chē)A停在水平地面上，其上表面與斜坡底端的一段小圓弧水平相切，貨物從斜坡上靜止釋放滑到斜坡底端后滑上A車(chē)。當(dāng)貨物釋放位置離斜坡底端的距離s與貨物的質(zhì)量m滿(mǎn)足如圖乙的關(guān)系時(shí)，貨物滑上A車(chē)后恰好不從其右端滑出。已知斜坡的傾角θ=37°，貨物與斜坡之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5。貨物視為質(zhì)點(diǎn)，車(chē)與地面的摩擦忽略不計(jì)，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)求貨物在斜坡上運(yùn)動(dòng)的加速度大小a；

(2)求貨物與A車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2和A車(chē)的質(zhì)量M；

(3)若在A車(chē)右端停有另一輛完全相同的B車(chē)，兩車(chē)接觸但不相連。質(zhì)量m=10kg的貨物從距斜坡底端s=8m處由靜止下滑，判斷該貨物能否從B車(chē)的右端滑出，并說(shuō)明理由。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一種兒童玩具，原理如圖所示。A處有一個(gè)固定在光滑水平面的小擋板，彈簧的自然長(zhǎng)度小于AB。一質(zhì)量為m、電量為+q的小球通過(guò)一根細(xì)繩與擋板連在一起，彈簧與擋板、小球接觸但不粘連。開(kāi)始時(shí)彈簧被壓縮，彈性勢(shì)能Ep=8mgR，BC為與水平面無(wú)縫連接的半徑為R的光滑半圓軌道。整個(gè)裝置處于方向豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)中�，F(xiàn)燒斷細(xì)繩,小球經(jīng)過(guò)半圓軌道從C點(diǎn)飛出，重力加速度為g。求：

(1)小球在B點(diǎn)處對(duì)軌道的壓力；

(2)小球從C處出來(lái)后落到地面上的位置與C點(diǎn)的水平距離x。

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