6.(6分)卫星电话信号需要通过地球卫星传送.如果你与同学在地面上用卫星电话通话,则从你发出信号至对方接收到信号所需要最短时间最接近于(可能用到的数据:月球绕地球运动的轨道半径为 $3 . 8 \times 1 0 ^ { 5 } \mathrm { k m }$ ,运动周期约为27天,地球半径约为6400km,无线电信号的传播速度为 $1 3 \times 1 0 ^ { 8 } \mathrm { m / s } )$ ()
B
2011_xinkebiao_old
6.(6分)卫星电话信号需要通过地球卫星传送.如果你与同学在地面上用卫星电话通话,则从你发出信号至对方接收到信号所需要最短时间最接近于(可能用到的数据:月球绕地球运动的轨道半径为 $3 . 8 \times 1 0 ^ { 5 } \mathrm { k m }$ ,运动周期约为27天,地球半径约为6400km,无线电信号的传播速度为 $1 3 \times 1 0 ^ { 8 } \mathrm { m / s } )$ ()
B
【考点】4F:万有引力定律及其应用;4H:人造卫星
【分析】同步卫星和月球都是绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力 $\scriptstyle { \mathfrak { G } } { \frac { \mathfrak { M } _ { \mathfrak { m } } } { \mathfrak { r } ^ { 2 } } } = { \mathfrak { m } } { \frac { 4 \pi ^ { 2 } { \mathfrak { r } } } { \mathfrak { T } ^ { 2 } } }$ ,求出轨道半径比,从而得出同步卫星的轨道半径以及高度,根据速度公式求出时间
【解答】解:根据万有引力提供向心力 $\scriptstyle { \mathfrak { G } } { \frac { \mathfrak { M } _ { \mathfrak { m } } } { \mathfrak { r } ^ { 2 } } } = { \mathfrak { m } } { \frac { 4 \pi ^ { 2 } { \mathfrak { r } } } { \mathfrak { T } ^ { 2 } } }$ ,解得: $\mathrm { r } { = } \sqrt [ 3 ] { \frac { \mathbb { G } \mathrm { M T } ^ { 2 } } { 4 \pi ^ { 2 } } }$ ,已知月球和同步卫星的周期比为27:1,则月球和同步卫星的轨道半径比为9:1.同步卫星的轨道半径 $\mathrm { r ^ { \prime } } { = } \frac { 1 } { 9 } { \times } 3 . 8 { \times } 1 0 ^ { 5 } { = } 4 . 2 { \times } 1 0 ^ { 4 } \mathrm { k m }$ .所以接收到信号的最短时间 $\mathrm { t } = \frac { 2 \left( \mathrm { r } ^ { \prime } \mathrm { ~ ~ \ - ~ } \mathcal { R } \right) } { \mathrm { v } } \approx 0 . 2 5 \mathrm { s }$ 0
故选:B。
【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力 $\scriptstyle { \mathfrak { G } } { \frac { \mathfrak { M } _ { \mathfrak { m } } } { \mathfrak { r } ^ { 2 } } } = { \mathfrak { m } } { \frac { 4 \pi ^ { 2 } { \mathfrak { r } } } { \mathfrak { T } ^ { 2 } } }$