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菁優(yōu)網(wǎng)為流暢地向全球同步直播精彩賽事,用人造地球衛(wèi)星傳輸信號,閱讀以下材料并回答問題:對于一個天體系統(tǒng),環(huán)繞天體所受中心天體的萬有引力可以表示為:F=G
M
m
r
2
,所在位置的引力勢能可以表示為:Ep=-G
M
m
r
,其中G為萬有引力常量,其值為6.67×10-11N?m2/kg2,M、m分別為中心天體和環(huán)繞天體的質(zhì)量,r為二者之間的距離,引力方向沿天體的連線,引力勢能以無窮遠處為零。運行過程中,環(huán)繞天體的機械能守恒(動能的表達式為:Ek=
1
2
mv2)。一般情況下,環(huán)繞天體的繞行軌道是橢圓,橢圓上任意一點到兩定點的距離之和相等,這兩個定點稱為橢圓的兩個焦點。橢圓上最遠的兩個點之間的連線稱為長軸,長軸的中垂線在橢圓內(nèi)的部分稱為短軸。17世紀天文學家開普勒研究行星繞太陽的運動時,提出了著名的行星運行三定律,即:
第一定律:行星的運行軌道是橢圓,太陽位于橢圓的一個焦點上;
第二定律:對任意一個行星,它與太陽的連線在相同時間內(nèi)掃過相同的面積;
第三定律:所有行星軌道的半長軸(長軸的一半)的立方與其公轉(zhuǎn)周期的平方成正比,已知繞地球的所有衛(wèi)星的運行規(guī)律也符合上述定律。
(1)估算月球公轉(zhuǎn)軌道的長軸與地球同步衛(wèi)星軌道的長軸的比值是
9
9
;(月球公轉(zhuǎn)周期約為27天,同步衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期是1天)
(2)除了通訊,衛(wèi)星也有定位、遙感、氣象探測等多項功能,不同衛(wèi)星的軌道也不盡相同。對地球及其衛(wèi)星組成的系統(tǒng),圖中心天體即地球,環(huán)繞天體為某顆衛(wèi)星,它的軌道是橢圓ABCD。衛(wèi)星經(jīng)過B點時開始計時,經(jīng)A點到達D點用時為tBAD,再由D點經(jīng)C點到達B點用時為tDCB,則tBAD
tDCB(填“>”“<”或“=”);
(3)若該衛(wèi)星在近地點A的速度是v1,到地球中心的距離是r1,在遠地點C的速度是v2,到地球中心的距離是r2,請證明:v1r1=v2r2;
(4)隨著人類太空活動的增加,越來越多的太空垃圾給航天活動和衛(wèi)星運行帶來了極大的安全隱患。假如衛(wèi)星運行到近地點A時,一個高速的太空垃圾與衛(wèi)星發(fā)生劇烈碰撞,撞擊后衛(wèi)星碎片的速度多大時,碎片才能到達無窮遠處從而脫離地球引力范圍?已知地球的質(zhì)量約為6×1024kg,r1=8000km,v1=7km/s。
【考點】超綱知識
【答案】9;<
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/9/24 0:0:9組卷:76引用:1難度:0.1
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  • 1.光速的測定在物理學中有多種方法,在1879~1926年的40多年時間里,物理學家邁克耳遜為光速的測量付出了很多努力,最終他利用旋轉(zhuǎn)的八面棱鏡解決了精細時間的測量,并且根據(jù)速度公式測量出了光速。邁克爾遜八面棱鏡法的實驗裝置如圖所示:
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    其中A為可繞固定的中間軸轉(zhuǎn)動的八面棱鏡(圖示為俯視圖),S為激光發(fā)射器。當A轉(zhuǎn)動到圖示位置靜止時,θ大小為45°,S發(fā)出的光束經(jīng)A的鏡面1反射,再經(jīng)光反射器M(內(nèi)部結(jié)構(gòu)未畫出,用虛線框表示)平行反射回到A的鏡面3。光束經(jīng)A的鏡面3反射后,最終到達接收裝置C。
    (1)下列是小明關于M的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三個猜想,可以實現(xiàn)M的功能的是
    (填寫選項)。
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    (2)若A保持圖示中位置靜止不動,僅對調(diào)實驗原理圖中激光發(fā)射器S和接收裝置C的位置,則C
    (選填“能”“不能”)接收到來著S發(fā)出的光。
    (3)若轉(zhuǎn)動A使圖示中的θ變?yōu)?0°,S和C的位置靜止不動,則C
    (選填“能”“不能”)接收到來著S發(fā)出的光。
    (4)現(xiàn)使A逆時針轉(zhuǎn)動起來,當A的鏡面1轉(zhuǎn)至鏡面2所在位置時,則C
    (選填“能”“不能”)接收到來著S發(fā)出的光;當A轉(zhuǎn)動一周,接收裝置C可接收到
    次來著S發(fā)出的光。
    (5)若把圖示中A到M的距離設為L(L長達幾十千米),且遠大于光在M內(nèi)以及S和C到八面鏡的距離,現(xiàn)使八面鏡由靜止轉(zhuǎn)動起來,并緩慢增大其轉(zhuǎn)速(1秒內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)),當每秒轉(zhuǎn)動圈數(shù)達到n0時,恰能在C中再次看見發(fā)光點S,由此可得出光速c的表達式為
    。
    發(fā)布:2024/9/20 0:0:11組卷:172引用:1難度:0.2
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    發(fā)布:2024/9/26 8:0:2組卷:1203引用:5難度:0.3
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    發(fā)布:2024/9/21 0:0:8組卷:90引用:1難度:0.6
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