(1)设a是地球赤道上一栋建筑,b是在赤道平面内做匀速圆周运动、距地面9.6×106m的卫星,c是地球同步卫星,则b卫星的运动周期T=______h;如果某一时刻b、c刚好位于a的正上方(

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 人造地球卫星/2022-10-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(1)设a是地球赤道上一栋建筑,b是在赤道平面内做匀速圆周运动、距地面9.6×106m的卫星,c是地球同步卫星,则b卫星的运动周期T=______h;如果某一时刻b、c刚好位于a的正上方(如图1所示),经48h,a、b、c的大致位置是图2中的______.
(取地球半径R=6.4×106m,地球表面重力加速度g=10m/s2,π=

10
)                                              
魔方格

(2)有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动,它们发生碰撞后粘在一起,已知碰前两球的动量分别为PA=20kgm/s和PB=15kgm/s,碰撞后B球的动量改变了△PB=-5kgm/s,则碰撞后A球的动量为PA/=______kgm/s,碰撞前两球的速度大小之比vA:vB=______.

◎ 答案

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(1)由于a物体和同步卫星c的周期都为24h.所以48h后两物体又回到原位置,
根据万有引力提供向心力得:G
Mm
r2
=m
2r
T2

解得:T=

2r3
GM

G
Mm
R2
=mg

而b的半径为9.6×106m,R=6.4×106m,地球表面重力加速度g=10m/s2
解得:Tb=5.56h
然后再算b卫星在48小时内运行的圈数n=
48
5.56
=8.63圈,故选B
故答案为:5.56,B
(2)AB球碰撞过程中动量守恒,根据动量守恒定律得:
PA+PB=PA/+PB/
解得:PA/=25kgm/s
碰撞后速度相等,设此速度为v,则
mAv=25kgm/s
mBv=10kgm/s
解得:
mA
mB
=
5
2

碰撞前有:
mAvA=20kgm/s
mBvB=15kgm/s
解得:
vA
vB
=
8
15

故答案为:25,8:15
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