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17.“嫦娥三号”探测器环绕月球运行的轨道半径为r,如果轨道半径r变大,下列说法中正确的是(  )
A.线速度变大B.角速度变小C.向心加速度变大D.周期变小

分析 万有引力提供向心力,由牛顿第二定律求出线速度、角速度、向心加速度、周期,然后判断它们如何变化.

解答 解:嫦娥三号探测器绕月球做圆周运动,万有引力提供向心力;
A、由牛顿第二定律得:G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,解得:v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,轨道半径r变大,线速度v变小,故A错误;
B、由牛顿第二定律得:G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=mω2r,解得:ω$\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$,轨道半径r变大,加速度ω变小,故B正确;
C、由牛顿第二定律得:G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma,解得:a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$,轨道半径r变大,向心加速度a变小,故C错误;
D、由牛顿第二定律得:G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$(\frac{2π}{T})^{2}$r,解得:T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$,轨道半径r变大,周期T变大,故D错误
故选:B.

点评 本题考查了万有引力定律的应用,知道万有引力提供向心力,应用万有引力公式与牛顿第二定律即可解题,本题是一道基础题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

7.人在h高处抛出一个质量为m的物体,不计空气阻力,物体落地时速度为υ,那么人对物体做的功是$\frac{1}{2}$mv2-mgh.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.利用如图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题.
(1)实验操作步骤如下,请将步骤B补充完整:

A.按实验要求安装好实验装置;
B.使重物靠近打点计时器,接着先接通电源,后放开纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点;
C.图2为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3….
(2)已知打点计时器的打点周期为T,重物质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测得的h1、h2、h3,可得重物下落到B点时的速度大小为$\frac{{{h}_{3}-h}_{1}}{2T}$,纸带从O点下落到B点的过程中,重物增加的动能为$\frac{{m({{h}_{3}-h}_{1})}^{2}}{{8T}^{2}}$,减少的重力势能为mgh2
(3)取打下O点时重物的重力势能为零,计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m,图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m.重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为0.050.(保留2位有效数字)
(4)通过对k1和k2的比较分析,可得到的结论是(只要求写出一条):k2小于k1,动能的增量小于重力势能的减少量.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图所示,在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框,以速度v垂直磁场方向从左边磁场区域向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置时,线框的速度为$\frac{v}{2}$,则下列说法正确的是(  )
A.位置Ⅱ时线框中的电功率为$\frac{{B}^{2}{a}^{2}{v}^{2}}{4R}$
B.此过程中回路产生的电能为$\frac{3}{8}$mv2
C.位置Ⅱ时线框的加速度为$\frac{{B}^{2}{a}^{2}v}{2mR}$
D.此过程中通过线框截面的电量为$\frac{2B{a}^{2}}{R}$

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.如图所示,有一矩形线圈面积为S,匝数为N,总电阻为r,外电阻为R,接触电阻不计.线圈绕垂直于磁感线的轴OO′以角速度w匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B.则(  )
A.当线圈平面与磁感线平行时,线圈中电流最大
B.电流有效值I=$\frac{{\sqrt{2}NBSw}}{R+r}$
C.电动势的最大值为$\sqrt{2}$NBSw
D.外力做功的平均功率P=$\frac{{{N^2}{B^2}{S^2}{w^2}}}{2(R+r)}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿竖直方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落回抛出点.已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球的质量;
(2)该星球得密度;
(3)该星球的第一宇宙速度.

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9.如图所示,长方形abcd长ad=0.6m,宽ab=0.3m,O、e分别是ab、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25T.一群重力不计、质量为m=3×10-7kg、电荷量q=+2×10-3C的带电粒子以速度v=5×102m/s从ad边(不含ad两点)沿垂直于ad方向且垂直于磁场方向射入磁场区域(  )
A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边上
B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边上
C.粒子出射点不可能在ec边上
D.从aO边射入的粒子,出射点分布在ab边和be边上

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6.如图所示,PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框,水平放置,金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好.整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.4T.已知ab有效长度为L=0.5m,电阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余电阻均忽略不计,若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动,作用于ab的外力大小为多少?R1、R2上消耗的电热功率分别为多大?(不计摩擦)

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7.对于万有引力定律的表达式,下面正确的说法是(  )
A.公式中的G是引力常量,它是实验测得的,不是人为规定的
B.当r等于零时,万有引力为无穷大
C.两物体受到的引力总是大小相等,是一对平衡力
D.r是两物体最近的距离

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