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多选题

(多选)关于地球同步卫星下列说法正确的是(  )

A

地球同步卫星和地球同步,因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的

B

地球同步卫星的角速度虽被确定,但高度和速度可以选择,高度增加,速度增大,高度降低,速度减小

C

地球同步卫星只能定点在赤道上空,相对地面静止不动

D

以上均不正确

题目答案

AC

答案解析

分析:

了解同步卫星的含义,即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同.物体做匀速圆周运动,它所受的合力提供向心力,也就是合力要指向轨道平面的中心.通过万有引力提供向心力,列出等式通过已知量确定未知量.

解答:

解:A、根据万有引力提供向心力,列出等式:$\frac {GMm}{(R+h)}$=m$\frac {4π}{T}$(R+h)=m$\frac {v}{R+h}$,其中R为地球半径,h为同步卫星离地面的高度.由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,所以T为一定值,根据上面等式得出:同步卫星离地面的高度h一定,线速度大小也为一定值.故A正确,B错误.C、它若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了“同步”,那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上,这是不可能的,故C正确.D、由上可知.故D错误.故选:BC.

点评:

地球质量一定、自转速度一定,同步卫星要与地球的自转实现同步,就必须要角速度与地球自转角速度相等,这就决定了它的轨道高度和线速度大小.

举一反三
多选题

(多选)已知引力常量G和以下各组数据,可以计算出月球的质量的是(  )

A

人造卫星绕地球运行的周期T及卫星离地球中心的距离r

B

人造卫星绕月球运行的周期T及卫星离月球中心的距离r

C

人造卫星在月球附近绕行时的速度v和角速度ω

D

若不考虑月球的自转,已知月球的半径R及月球表面的重力加速度g

题目答案

BCD

答案解析

分析:

地球、月球、人造卫星等做匀速圆周运动,它们受到的万有引力充当向心力,用它们的运动周期表示向心力,由万有引力定律结合牛顿第二定律列式求中心天体的质量,然后由选项条件判断正确的答案.

解答:

解:A、人造卫星绕地球运动的周期和卫星离地球中心的距离,根据万有引力提供向心力:G$\frac {Mm}{r}$=m$\frac {4π}{T}$r,其中m为卫星质量,在等式中消去,只能求出地球的质量M.也就是说只能求出中心体的质量.故A错误.B、根据G$\frac {Mm}{r}$=m$\frac {4π}{T}$r,得M=$\frac {4π_r}{GT}$,已知人造卫星绕月球运行的周期T及卫星离月球中心的距离r,能求出月球的质量,故B正确.C、人造地球卫星在月球附近绕行时,轨道半径近似等于月球的半径,由G$\frac {Mm}{R}$=m$\frac {v}{R}$,则月球的质量 M=$\frac {Rv}{G}$;又 R=$\frac {v}{ω}$,可得:M=$\frac {v}{Gω}$,可以求出月球的质量,故C正确.D、根据重力等于万有引力,得:G$\frac {Mm}{R}$=mg,得月球的质量M=$\frac {gR}{G}$,由于月球的半径R已知,所以能求出月球的质量.故D正确.故选:BCD

点评:

解答万有引力定律在天体运动中的应用时要明确天体做匀速圆周运动,其受到的万有引力提供向心力,会用线速度、角速度、周期表示向心力,同时注意公式间的化简.

多选题

(多选)如图所示,质量为m的物体和倾角为θ的斜面保持相对静止共同向左匀速运动位移S,则以下说法正确的是(  )

A

斜面对物体的静摩擦力对物体做正功

B

斜面对物体的支持力对物体不做功

C

斜面对物体做的总功为零

D

物体所受合外力对物体做功为零

题目答案

ACD

答案解析

分析:

对物体受力分析,可以求得斜面对物体的支持力和摩擦力,再由功的公式即可求得对物体做的功的大小.

解答:

解:物体处于匀速运动处于平衡状态,对物体受力分析可得,在竖直方向 mg=Ncosθ+fsinθ 在水平分析 Nsinθ=fcosθ 解得 N=mgcosθf=mgsinθ支持力与竖直方向的夹角为θ,由于匀速运动,所以斜面体对物体作用力的合力与速度方向垂直,则作用力做的总功为零,故C正确;重力做功为零,故B错误;摩擦力做的功 W_f=fcosθ•s=mgssinθcosθ,故A正确;支持力做的功为W_N=Nsinθ•s=mgssinθcosθ,故B错误;因物体的动能不变,则由动能定理可知,合外力做功为零;故D正确;故选:ACD

点评:

对物体受力分析,求出力的大小,再由功的公式即可求各力做功的大小.由动能定理分析合外力做功的情况.

多选题

(多选)关于重力做功和物体的重力势能,下列说法正确的是(  )

A

当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少

B

物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加

C

地球上每一个物体的重力势能都有一个确定值

D

重力做功的多少与参考平面的选取无关

题目答案

ABD

答案解析

分析:

重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加.重力势能的大小与零势能的选取有关,但重力势能的变化与零势能的选取无关.

解答:

解:A、当重力对物体做正功时,说明物体下降,故重力势能减小,故A正确;B、物体克服重力做功,说明重力做负功,物体上升,故重力势能增大,故B正确;C、重力势能的大小与零势能的选取有关,故地球上的物体其位置确定,但零势能面不确定的话,则其重力势能就不确定,故C错误;D、重力做功与初末位置的高度差有关,与零势能的选取无关,故D正确;故选:ABD.

点评:

解决本题的关键知道重力势能的大小与零势能的选取有关,但重力势能的变化与零势能的选取无关.以及知道重力做功和重力势能变化的关系,重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加.

多选题

如图所示,NMB分别为半径等于0.1 m的竖直光滑圆轨道的左端点、最低点和右端点,B点和圆心O等高,连线NO与竖直方向的夹角为37°。现从B点的正上方某处A点由静止释放一个质量为0.1 kg的小球,进入圆轨道后,从N点飞出时的速度大小为2 m/s。不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,下列说法正确的是( )

A

AB间的竖直高度为0.12 m

B

小球经过B点时对轨道压力的大小为2.4 N

C

小球经过M点时对轨道压力的大小为4.4 N

D

小球从A点到M点的过程中所受重力的功率一直增大

题目答案

AB

答案解析

AB的竖直高度为h,由AN由动能定理得:mg(hRcos 37°)=$\frac{1}{2} m v_{N}^{2}$-0,得h=0.12 m,故A正确;由AB由动能定理得$m g h=\frac{1}{2} m v_{B}^{2}-0,N_{B}=\frac{m v_{B}^{2}}{R}$,得NB=2.4 N,由牛顿第三定律知小球在B点对轨道压力大小为2.4 N,故B正确;由AM由动能定理得:mg(hR)=$\frac{1}{2}m v_{M}^{2}-0$,NMmg=$\frac{m v_{M}^{2}}{R}$,得NM=5.4 N,由牛顿第三定律知小球在M点对轨道压力大小为5.4 N,故C错误;重力的瞬时功率PmgvcosθA点因v=0,则PA=0,M点因θ=90°,则PM=0,故从A点到M点,重力的功率先变大后变小,故D错误。

多选题

(多选)下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是(  )

A

做匀速直线运动的物体机械能一定守恒

B

做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒

C

合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒

D

只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒

题目答案

BD

答案解析

分析:

根据机械能守恒的条件分析答题,只有重力或只有弹力做功,机械能守恒.

解答:

解:A、做匀速直线运动的物体,机械能不一定守恒,如在空中匀速下降的雨滴动能不变,重力势能减小,机械能不守恒,故A错误;B、做匀变速直线运动的物体,机械能可能守恒,如在竖直方向做自由落体运动的物体,只有重力做功;故机械能守恒;故B正确;C、合外力对物体做功为零时,机械能不一定守恒;如竖直方向做匀速直线运动时,机械能不守恒;故C错误;D、若只有重力对物体做功,则系统机械能一定守恒;故D正确;故选:BD.

点评:

本题考查了判断机械能守恒的条件,明确判断机械能守恒的方法一是根据只有重力做功判断;二是系统的机械能保持不变.

多选题

(多选)自由下落的小球,正好落在下端固定于地板上的竖直放置的弹簧上,后来又被弹起(不计空气阻力),下列判断中正确的是(  )

A

机械能是否守恒与选取哪一个物体系统为研究对象有关,选取的研究对象不同,得到的结论往往是不同的

B

如果选取小球和地球组成的系统为研究对象,则该系统的机械能守恒

C

如果选取小球,地球和弹簧组成的物体系统,则该系统的机械能守恒

D

如果选取小球、地球和弹簧组成的物体系统,则该系统的机械能不守恒

题目答案

AC

答案解析

分析:

小球下降过程中,重力和弹簧的弹力做功,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,对于单个物体,只有重力做功时,机械能才守恒.

解答:

解:选取小球为研究对象,由于弹簧的弹力对小球做负功,则小球的机械能不守恒,在减少;选取小球,地球和弹簧组成的物体系统,由于只有重力和弹簧的弹力做功,则该系统的机械能守恒;选取小球和地球组成的系统为研究对象,由于弹簧的弹性势能在增加,所以该系统的机械能在减小,不守恒.所以机械能是否守恒与选取哪一个物体系统为研究对象有关,选取的研究对象不同,得到的结论往往是不同的.故AC正确,BD错误.故选:AC

点评:

本题考查对机械能守恒定律研究的对象和成立条件的理解,要明确在含有弹簧的系统中,只有重力和弹簧的弹力做功时机械能守恒;但对于单个物体,只有重力做功时机械能才守恒.

多选题

(多选)关于涡流,下列说法中正确的是(  )

A

真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置

B

家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的

C

微安表的表头在运输时常把两个接线柱用导线连接是利用电磁阻尼

D

变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流

题目答案

ACD

答案解析

分析:

线圈中的电流做周期性的变化,在附近的导体中产生感应电流,该感应电流看起来像水中的漩涡,所以叫做涡流.涡流会在导体中产生大量的热量,闭合线圈在磁场中运动会产生感应电流,从而出现安培阻力.

解答:

解:A、高频感应炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的,炉内放入被冶炼的金属,线圈内通入高频交变电流,这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化.故A正确;B、电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,当含铁质锅具放置炉面时,铁磁性锅体被磁化,锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流,恒定磁场不会产生涡流,故B错误;C、闭合线圈在磁场中运动会产生感应电流,从而出现安培阻力,因此在运输时,表头接线柱有导线相连.故C正确;D、在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象,要损耗能量,不用整块的硅钢铁芯,其目的是为了减小涡流,故D正确.故选:ACD.

点评:

掌握涡流的原理及应用与防止:真空冶炼炉,硅钢片铁心,金属探测器,电磁灶等,及理解电磁阻尼的道理.注意电磁炉是利用电流的热效应和磁效应的完美结合体,它的锅具必须含磁性材料,最常见的是不锈钢锅.

多选题

(多选)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图所示,当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈端点的金属环被弹射出去.现在固定线圈左侧放置一导线制成的闭合环,合上开关S的瞬间(  )

A

从左侧看环中感应电流沿顺时针方向

B

从左侧看环中感应电流沿逆时针方向

C

铜环放置在线圈右方,环将向右运动

D

调换电池正负极后,环将向右弹射

题目答案

AC

答案解析

分析:

由右手螺旋定则可求得线圈中的磁场方向,再由楞次定律明确电流方向及环的受力方向.

解答:

解:A、线圈中电流为右侧流入,磁场方向为向左,在闭合开关的过程中,磁场变强,则由楞次定律可知,电流由左侧看为顺时针;故A正确,B错误;C、若环放在线圈右方,根据“来拒去留”可得,环将向右运动;故C正确;D、电池正负极调换后,金属环受力向左,故仍将向左弹出;故D错误;故选:AC.

点评:

本题要掌握楞次定律的两种描述,一是“增反减同”;二是“来拒去留”;并能灵活根据它们去判断电流方向及受力方向.

多选题

如图甲、乙电路中,电阻$R$和自感线圈$L$的电阻都很小.接通$\text{S}$,使电路达到稳定,电灯$D$发光,则(    )

     

A

在电路甲中,断开$\text{S}$,电灯$D$将渐渐变暗

B

在电路甲中,断开$\text{S}$,电灯$D$将先变得更亮,然后渐渐变暗

C

在电路乙中,断开$\text{S}$,电灯$D$将渐渐变暗

D

在电路乙中,断开$\text{S}$,电灯$D$将先变得更亮,然后渐渐变暗

题目答案

AD

答案解析

A选项,B选项:在电路甲中,断开$\text{S}$,由于线圈阻碍电流变小,导致$D$将逐渐变暗,故A正确,B错误;

C选项,D选项:在电路乙中,由于电阻$R$和自感线圈$L$的电阻值都很小,所以通过灯泡的电流比线圈的电流小,断开$\text{S}$时,由于线圈阻碍电流变小,且线圈电流必须流过灯泡,导致$D$将变得更亮,然后逐渐变暗,故C错误,D正确.

故选AD.

多选题

(多选)下列说法正确的是(  )

A

电势差与电势一样,是相对量,与零点的选取有关

B

电势差是一个标量,但是有正值或负值之分

C

由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关

D

A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势面的不同而改变,所以UAB=UBA

题目答案

BC

答案解析

分析:

电势差是标量,正负表示大小;电势差与零电势点的选取无关;沿着电场线方向电势降低;电势反映电场本身的性质,与试探电荷无关.电场力做功跟移动电荷的路径无关.

解答:

解:A、两点间的电势差等于电势之差,由电场中两点的位置决定,与零电势点的选取无关,故A错误.而电势是相对的,与零电势点的选取有关,故A错误.B、电势差是标量,正负表示大小,故B正确.C、电场力做功跟移动电荷的路径无关,由公式W=qU知电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关.故C正确.D、A、B两点的电势差是恒定的,但有顺序之分,UAB=-UBA.故D错误.故选:BC

点评:

对于电势和电势差,可以运用类比的方法理解,电势类似于高度,具有相对性,而电势差类似于高度差,具有绝对性.