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【题目】两个天体(包括人造天体)间存在万有引力,并具有由相对位置决定的势能.如果两个天体的质量分别为m1m2,当它们相距无穷远时势能为零,则它们的距离为r时,引力势能Ep=-G.发射地球同步卫星时,一般是把它先送入较低的圆形轨道,如图所示,再经过两次点火,即先在图中a点处启动燃气发动机,向后喷出高压燃气,卫星得到加速,进入图中的椭圆轨道Ⅱ;在轨道Ⅱ的远地点b处第二次点火,卫星再次被加速,此后,卫星沿图中的圆形轨道Ⅲ(同步轨道)运动.设某同步卫星的质量为m,地球半径为R,轨道Ⅰ距地面非常近,轨道Ⅲ距地面的距离近似为6R,地面处的重力加速度为g,并且每次点火经历的时间都很短,点火过程中卫星减少的质量可以忽略.

(1)从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅲ的过程中,合力对卫星所做的总功是多大?

(2)若已知卫星在轨道Ⅱ上经过a点时的速率为,则在b处点火的过程中燃气对卫星所做的功是多少?

【答案】(1) (2)

【解析】(1)卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ做圆周运动,应满足:

得:

合力做的功:

(2)卫星在a处的势能:

卫星在b处的势能:

卫星在轨道Ⅱ上经过b处的速度为υb,由机械能守恒定律有:

,

解得:

故在a处燃气所做的功: .

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,用折射率n= 的透明物质做成内外半径分别为a=m、b=5 m的空心球,其内表面涂有能完全吸光的物质,不考虑光在介质内部传播时的反射。一平行光从左向右射向此球,光在真空的传播速度c=3×108m/s.求:

①光进入透明物质后的最大折射角θ;

②光在透明物质中的最长传播时间t.

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【题目】如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上的质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变.用水平力F缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止.撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0.物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.则(  )

A. 撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动

B. 撤去F后,物体刚运动时的加速度为μg

C. 物体做匀减速运动的时间为2

D. 物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmg

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L=0.5m,一端通过导线与阻值为R=0.5Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆(如图甲),金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,使杆运动.当改变拉力的大小时,相对应稳定时的速度v也会变化.已知vF的关系如图乙.(取重力加速度g=10m/s2)(   )

A. 金属杆受到的拉力与速度成正比

B. 该磁场磁感应强度为1T

C. 图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小

D. 导轨与金属杆之间的动摩擦因数为μ=0.4

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【题目】某实验小组做了如下实验,装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由倾角为θ的斜面轨道AB和圆弧轨道BCD组成,将质量m=0.1kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用压力传感器测出小球经过圆弧最高点D时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,FH的变化关系如图乙所示.g=10m/s2.求:

(1)圆轨道的半径R

(2)若小球从D点水平飞出后又落到斜面上,其中最低落点与圆心O等高,求θ的值.

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【题目】如图所示,两条水平虚线之间有垂直于纸面向里,宽度为d,磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m,电阻为R的正方形线圈边长为LL< d),线圈下边缘到磁场上边界的距离为h.将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0,则在整个线圈穿过磁场的全过程中(从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场),下列说法中正确的是

A. 线圈的最小速度一定是

B. 线圈的最小速度一定是mgRB2L2

C. 线圈可能一直做匀速运动

D. 线圈可能先加速后减速

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【题目】在“研究平抛物体的运动”实验时,下列因素中会使该实验的误差增大的是(  )

A. 球与斜槽间有摩擦

B. 安装斜槽时其末端水平

C. 建立坐标系时,x轴、y轴正交,但y轴不够竖直

D. 根据曲线计算平抛运动初速度时,曲线上取作计算的点离原点O较远

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【题目】在探究平抛运动规律的实验中,下列哪些因素对探究规律有影响(  )

A. 弧形轨道末端水平

B. 弧形轨道不光滑

C. 实验小球为轻质小球

D. 坐标原点不在抛出点

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【题目】粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动,现使F不断减小,则在滑动过程中(  )

A. 物体的加速度不断减小,速度不断增大

B. 物体的加速度不断增大,速度不断减小

C. 物体的加速度先变大再变小,速度先变小再变大

D. 物体的加速度先变小再变大,速度先变大再变小

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