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15.某颗探月卫星从地球发射后,经过八次点火变轨,最后绕月球做匀速圆周运动.图中为该卫星运行轨迹的示意图(图中1、2、3…8为卫星运行中的八次点火位置),下列所发说法中不正确的是(  )
A.在1、2、3、4位置点火,是为了让卫星加速;而当卫星靠近月球时需要被月球引力所捕获,为此实施第6、7、8次点火,这几次点火都是为了让卫星减速
B.卫星沿椭圆轨道绕地球运动时,在由近地点向远地点运动的过程中,加速度逐渐减小,速度也逐渐减小
C.在卫星围绕月球做匀速圆周运动时,结合万有引力常量G、月球的质量M、卫星绕月球运动的周期T,可计算出卫星绕月球运动的轨道半径
D.卫星绕地球沿椭圆轨道运动时,轨道半长轴的立方与公转周期的平方的比值等于卫星绕月球沿椭圆轨道运动时,轨道半长轴的立方与公转周期的平方的比值

分析 根据变轨的原理分析卫星是加速还是减速.根据牛顿第二定律判断加速度的变化,结合万有引力做功判断速度的变化.根据万有引力提供向心力得出卫星绕月球做圆周运动的轨道半径.当中心天体相同时,卫星做椭圆运动半长轴的三次方与公转周期的二次方比值相等.

解答 解:A、在1、2、3、4位置点火,是为了让卫星加速,使得万有引力小于向心力,做半长轴更大的椭圆运动,当卫星靠近月球时需要被月球引力所捕获,为此实施第6、7、8次点火,这几次点火都是为了让卫星减速,做半长轴更小的椭圆运动,故A正确.
B、卫星沿椭圆轨道绕地球运动时,在由近地点向远地点运动的过程中,根据牛顿第二定律得,a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$,加速度逐渐减小,由于万有引力做负功,速度逐渐减小,故B正确.
C、根据$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=mr\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$得,卫星绕月球运动的轨道半径r=$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$,故C正确.
D、卫星绕地球和卫星绕月球的中心天体不同,所以半长轴的三次方和公转周期的二次方的比值不等,故D错误.
本题选不正确的,故选:D.

点评 该题结合我国科技的前沿考查万有引力定律的应用,掌握卫星变轨原理和正确理解远地点与近地点的含义是解决此题的关键.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

5.如图,相邻两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,设磁感应强度的大小分别为B1、B2.已知:磁感应强度方向相反且垂直纸面;两个区域的宽度都为d;质量为m、电量为+q的粒子由静止开始经电压恒为U的电场加速后,垂直于区域Ⅰ的边界线MN,从A点进入并穿越区域Ⅰ后进入区域Ⅱ,最后恰好不能从边界线PQ穿出区域Ⅱ.不计粒子重力.求
(1)B1的取值范围;
(2)B1与B2的关系式.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.当物体做圆周运动时,速度是2m/s,半径是1m,质量是1kg,所受到向心力(  )
A.2NB.4NC.3ND.1N

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

3.在验证机械能守恒定律的实验中,所用电源的频率f=50Hz,某次实验选择一条较理想纸带,某同学用毫米刻度尺测量起始点O依次到A、B、C、D、E、F各点的距离分别记作x1,x2,x3,x4,x5,x6,并记录在下表中.
符号x1x2x3x4x5x6
数值(×10-2m)0.190.761.713.064.786.87
(1)在实验过程中需要用工具进行直接测量的是C
A.重锤的质量
B.重力加速度
C.重锤下降的高度
D.重锤的瞬时速度
(2)该同学用重锤在OE段的运动来验证机械能守恒定律.已知重锤的质量为1kg,当地的重力加速度g=9.80m/s2.则此过程中重锤重力势能的减少量为0.468J,而动能的增加量为0.454J.(结果均保留3 位有效数字)
(3)另一位同学根据这一条纸带来计算重锤下落过程中的加速度a,为了充分利用记录数据,尽可能减小实验操作和测量过程中的误差,他的计算式应为a=$\frac{({x}_{6}-2{x}_{3}){f}^{2}}{9}$,代人数据,求得a=9.58m/s2(结果保留3位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.在物理学中,把做功和路径无关的力称为保守力,做功与路径有关的力称为非保守力或耗散力.设想一个情景:物体以一定的速度冲上粗糙斜面又滑回斜面底端,如图所示.请你在这个物理过程中分析物体受力情况、说明各个力做功情况,并且各指出一个保守力和一个耗散力.

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20.沿x轴的负方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s,则t=$\frac{1}{40}$s时(  )
A.质点M对平衡位置的位移一定为正值
B.质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
D.质点M的回复力方向与速度方向一定相同

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.一辆汽车出厂前需经过10多项严格检测,才能被贴上“产品合格证”和“3C产品认证”标识.其中的转翼检测就是进行低速试验.由两辆汽车进行出厂检测试验,两车在同一平直公路沿同一方向做直线运动,某时刻两车经过同一点开始计时,在同一坐标系中画出两车的位置-时间图象如图所示,汽车甲图象在坐标原点的切线与CD平行,过F点的切线与OC平行.关于两车的运动下列说法正确的是(  )
A.两车相遇前t1时刻相距最远
B.t3时刻汽车甲的速度小于汽车乙的速度
C.汽车甲的初速度等于汽车乙在t3时刻的速度
D.0~t2时间内,汽车甲做匀减速直线运动,汽车乙做匀速直线运动

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.如图所示,在两个电量分别为+Q和-Q的点电荷A、B的连线上有a、c两点,在连线的中垂线上有b、d两点,a、b、c、d都与连线的中点O等距.可知(  )
A.a点场强与b点场强相同
B.b点电势小于c点电势
C.负电荷q在O点电势能大于在a点的电势能
D.正电荷q从c点移动到d点电场力做正功

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.如图,质量均为m=1kg的物块A、B用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,B与竖直墙面紧靠.另一个质量为2m的物块C以某一初速度向A运动,C与A碰撞后粘在一起不再分开,它们共同向右运动并压缩弹簧,弹簧储存的最大弹性势能为6.0J.最后弹簧又弹开,A、B、C一边振动一边向左运动.那么 (  )
A.从C触到A,到B离开墙面这一过程,系统的动量不守恒,而机械能守恒
B.B离开墙面以后的运动过程中,B的最大速度为3m/s
C.C的初动能为8.0J
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