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2007年10月24日18时29分,星箭成功分离之后,“嫦娥一号”卫星进入半径为205 km的圆轨道上绕地球做圆周运动,卫星在这个轨道上“奔跑”一圈半后,于25日下午进行第一次变轨,变轨后,卫星轨道半径将抬高到离地球约600 km的地方,如图所示.已知地球半径为R,表面重力加速度为g,质量为m的“嫦娥一号”卫星在地球上空的万有引力势能为Ep=-(以无穷远处引力势能为零),r表示物体到地心的距离.

(1)质量为m的“嫦娥一号”卫星以速率v在某一圆轨道上绕地球做圆周运动,求此时卫星距地球地面高度h1
(2)要使“嫦娥一号”卫星上升,从离地面高度h2再增加h的轨道上做匀速圆周运动,卫星发动机至少要做多少功?
⑴对卫星,由牛顿第二定律     (2分)
对地面上质量为m0的物体   (2分)
        (2分)
⑵设卫星在高度为h2时速度为v1,总能量为E1,
高度增加h后速度为v2,总能量为E2
             ①
       ②
                           ③
                   ④
              ⑤
由功能关系,              ⑥
由①——⑥,   ⑦
①——⑤每式1分,⑥⑦每式2分
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关,下列关于材料、能源的说法正确的是
A.化石能源为清洁能源
B.纳米材料的粒度在1-100μm之间
C.半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间
D.液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向同性

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日发射成功,它经过三次近月制动后,在近月轨道上做匀速圆周运动(运动半径可看作月球半径)。若地球质量为M,半径为R,第一宇宙速度为;月球半径为,质量为。则“嫦娥二号”在近月轨道上运动的速度大小为(   )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

人造卫星绕地球做匀速圆周运动,已知下列哪一组数据可以求出地球的质量
A.卫星的轨道半径和质量B.卫星的轨道半径和周期
C.卫星的质量和周期D.卫星的质量和环绕速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)目前,我国正在实施“嫦娥奔月”计划.如图所示,登月飞船以速度v0绕月球做圆周运动,已知飞船质量为m=1.2×104kg,离月球表面的高度为h=100km,飞船在A点突然向前做短时间喷气,喷气的相对速度为u=1.0×104m/s,喷气后飞船在A点的速度减为vA,于是飞船将沿新的椭圆轨道运行,最终飞船能在图中的B点着陆(AB连线通过月球中心,即AB两点分别是椭圆的远月点和近月点),试问:
(1)飞船绕月球做圆周运动的速度v0是多大?
(2)由开普勒第二定律可知,飞船在AB两处的面积速度相等,即rAvA=rBvB,为使飞船能在B点着陆,A点的速度vA是多大?已知月球的半径为R=1700km,月球表面的重力加速度为g=1.7m/s2(选无限远处为零势能点,物体的重力势能大小为Ep=).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

2009年2月11日俄罗斯的“宇宙-2251”和美国的“Iridium33”卫星在西伯利亚上空约805 km处发生碰撞.若把两颗卫星的轨道看做圆形轨道,则两卫星相撞前    (  )
A.这两颗卫星一定在同一轨道上
B.这两颗卫星速度大小一定相等
C.两卫星的运行速度可能大于7.9km/s
D.两卫星的运动的加速度一定大于地面上的物体随地球自转的加速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

若已知地球质量为M,半径为R.万有引力常数为G,以下说法正确的是:
A.在地球上以初速度v0竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度为
B.在地球上以初速度v0竖直上抛一个物体,物体落回到抛出点所用时间为
C.在地球上发射一颗绕它作圆形轨道运行的卫星的最大运行速度为
D.在地球上发射一颗绕它作圆形轨道运行的卫星的最小周期为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在同一轨道平面上有A、B、C三颗人造地球卫星,它们各自的运转半径不相同,则下列关系正确的是: (       )

A.三颗卫星的速度vA<vB <vC
B.三颗卫星角速度ωAωBω?C
C.三颗卫星的向心加速度aA>aB>aC
D.三颗卫星的周期TA<TB <TC

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)自从美国的“勇气”号和“机遇”号火星车在火星上成功登陆后,人们又计划载人登陆火星。飞船飞往火星选择在火星与地球距离最近的时候,已知地球表面的重力加速度为,火星的半径为地球半径的53%(计算时可粗略按50%,即),其质量为地球质量的11%(计算时可粗略按10%,即),火星的公转周期为687个地球日(计算时可粗略按680天,地球的公转周期可按360天计算,即)。
(1)若地球和火星绕太阳的运动视作同平面上的匀速圆周运动,则地球与火星两次相距最近的时间间隔是多少?
(2)若宇航员在地球上跳起的高度为h0=0.5m,则他在火星上以相同的初速度跳起的高度为多大?

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