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地球的质量为M,万有引力常量为G,绕地球做匀速圆周运动的卫星的质量为m,当该地球卫星的圆轨道半径由r1增加到r2时,则该卫星的动能、势能以及机械能的改变情况是:动能
减少
减少
,势能
增加
增加
,机械能
增加
增加
.(填增加、减小或不变)
分析:卫星做匀速圆周运动的向心力由地球的万有引力提供,由牛顿第二定律得到速度v与半径表达式,由Ek=
1
2
mv2
得到动能与半径r的关系式,分析动能变化.卫星的半径要增大,必须加速,机械能增大.
解答:解:卫星做匀速圆周运动的向心力由地球的万有引力提供,由G
Mm
r2
=m
v2
r
和Ek=
1
2
mv2
得,Ek=
GMm
2r
,半径增大,动能减小,势能增加.
而卫星的半径要增大,必须加速做离心运动才能实现,故其机械能增加.
故答案为:减小,增加,增加
点评:本题要建立卫星运动的模型,根据万有引力定律和圆周运动的知识、能量守恒定律结合求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)科学家初步估计月球土壤中至少有100万吨“氦3”(即
 
3
2
He),它是热核聚变的重要原料如果月球开发成功,将为地球带来取之不尽的能源.已知氨3核与氘核发生聚变反应有质子流产生
①写出核反应方程,
②若该反应中质量亏损为9.0×l0-30kg,且释放的能量全部转化为生成物的总动能.试计算生成物的总动能(聚变前粒子的动能可忽略不计).
(2)“嫦娥一号”卫星在奔月过程中要经过几次变轨,已知卫星某次到达距离地球的最近点时其质量为M,速度为v0,此时卫星接到加速指令后再次加速变轨,发动机瞬间向后喷出质量为m的气体,气体向后喷出的速度大小为kv0,求加速后卫星的速度大小.(已知M=pm)

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科目:高中物理 来源:惠州市2007届高三第二次调研考试、物理试题 题型:021

由于万有定律和库伦定律都满足平方反比规律,因此引力场和电场之间有许多相似的性质,在处理有关问题时可以将它们类比,例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度,其定义式为E=F/q.在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱,设地球的质量为M,半径为R,引力常量为G,如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点,则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是:

A.GM/(2R)2

B.Gm/(2R)2

C.GMm/(2R)2

D.GM/(2R)

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

由于万有定律和库伦定律都满足平方反比规律,因此引力场和电场之间有许多相似的性质,在处理有关问题时可以将它们类比,例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度,其定义式为E=F/q.在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱,设地球的质量为M,半径为R,引力常量为G,如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点,则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是:


  1. A.
    GM/(2R)2
  2. B.
    Gm/(2R)2
  3. C.
    GMm/(2R)2
  4. D.
    GM/(2R)

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科目:高中物理 来源: 题型:

由于万有定律和库伦定律都满足平方反比规律,因此引力场和电场之间有许多相似的性质,在处理有关问题时可以将它们类比,例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度,其定义式为E=F/q.在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱,设地球的质量为M,半径为R,引力常量为G,如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点,则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是:(  )
A . GM/ (2R)   B. Gm/ (2R)2     C .GMm/ (2R)2       D .GM/ (2R)

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