17.物體在萬(wàn)有引力場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫做引力勢(shì)能.若取兩物體相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零,一個(gè)質(zhì)量為m0的質(zhì)點(diǎn)到質(zhì)量為M0的引力源中心的距離為r0時(shí),其萬(wàn)有引力勢(shì)能Ep=-$\frac{{{GM}_{0}m}_{0}}{{r}_{0}}$(式中G為引力常數(shù)).一顆質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星以半徑為r1的圓形軌道環(huán)繞地球勻速飛行,已知地球的質(zhì)量為M,要使此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑增大為r2,則衛(wèi)星上的發(fā)動(dòng)機(jī)所消耗的最小能量為(假設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量始終不變,不計(jì)空氣阻力及其它星體的影響)( 。
A.E=$\frac{GMm}{2}$($\frac{1}{{r}_{1}}$-$\frac{1}{{r}_{2}}$)B.E=GMm($\frac{1}{{r}_{1}}$-$\frac{1}{{r}_{2}}$)
C.E=$\frac{GMm}{3}$($\frac{1}{{r}_{1}}$-$\frac{1}{{r}_{2}}$)D.E=$\frac{2GMm}{3}$($\frac{1}{{r}_{1}}$-$\frac{1}{{r}_{2}}$)我

分析 求出衛(wèi)星在半徑為r1圓形軌道和半徑為r2的圓形軌道上的動(dòng)能,從而得知?jiǎng)幽艿臏p小量,通過(guò)引力勢(shì)能公式求出勢(shì)能的增加量,根據(jù)能量守恒求出發(fā)動(dòng)機(jī)所消耗的最小能量.

解答 解:衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),萬(wàn)有引力提供向心力,由牛頓第二定律得:G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能:EK=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{GMm}{2r}$,
由能量守恒定律可知,衛(wèi)星軌道發(fā)生變化時(shí),發(fā)電機(jī)消耗的最小能量:E=△EK+△EP=EK2-EK1+EP2-EP1=$\frac{GMm}{2}$($\frac{1}{{r}_{1}}$-$\frac{1}{{r}_{2}}$);
故選:A.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求發(fā)電機(jī)消耗的能量,本題是一道信息給予題,認(rèn)真審題,從題目獲取所需信息是正確解題的前提,解決本題的關(guān)鍵得出衛(wèi)星動(dòng)能和勢(shì)能的變化量,從而根據(jù)能量守恒進(jìn)行求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.(1)下列現(xiàn)象中,能說(shuō)明液體存在表面張力的有AB.
A.水黽可以停在水面上
B.葉面上的露珠呈球形
C.滴入水中的紅墨水很快散開(kāi)
D.懸浮在水中的花粉做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
(2)封閉在鋼瓶中的理想氣體,溫度升高時(shí)壓強(qiáng)增大.從分子動(dòng)理論的角度分析,這是由于分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大了.該氣體在溫度T1、T2時(shí)的分子速率分布圖象如圖所示,則T1小于(選填“大于”或“小于”)T2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.一般物質(zhì)分子非常小,分子質(zhì)量也非常小,科學(xué)家采用摩爾為物質(zhì)的量的單位,實(shí)現(xiàn)了微觀物理量與宏觀物理量間的換算.1摩爾的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù),這個(gè)數(shù)量為稱阿伏伽德羅常數(shù)NA,通過(guò)下列條件可以得出阿伏伽德羅常數(shù)的是( 。
A.己知水分子的體枳和水的摩爾質(zhì)量
B.己知水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量
C.已知氧氣分子的質(zhì)量和氧氣的摩爾質(zhì)量
D.己知氧氣分子的體積和氧氣的摩爾體積

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.如圖所示,兩端開(kāi)口的汽缸水平固定,A、B是兩個(gè)厚度不計(jì)的活塞,面積分別為S1=20cm2,S2=10cm2,它們之間用一根細(xì)桿連接,B通過(guò)水平細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量為M的重物C連接,靜止時(shí)汽缸中的空氣壓強(qiáng)p1=1.2atm,溫度T1=600K,汽缸兩部分的氣柱長(zhǎng)均為L(zhǎng).已知大氣壓強(qiáng)p0=1atm=1.0×105 Pa,取g=10m/s2,缸內(nèi)空氣可看做理想氣體,不計(jì)摩擦.求:
①重物C的質(zhì)量M是多少;
②降低汽缸中氣體的溫度,活塞A將向右移動(dòng),在某溫度下活塞A靠近D處時(shí)(未接觸)處于平衡,此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度是多少.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.關(guān)于磁感線下列說(shuō)法正確的是( 。
A.磁感線是磁場(chǎng)中實(shí)際存在的線
B.條形磁鐵磁感線只分布于磁鐵外部
C.當(dāng)空中存在幾個(gè)磁場(chǎng)時(shí),磁感線有可能相交
D.磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是放在這里的小磁針N極受力的方向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.如圖所示,平行板電容器的極板B固定且與靜電計(jì)相連,極板A可以自由移動(dòng),現(xiàn)使電容器帶電后與電源斷開(kāi),靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度.若整個(gè)裝置放在真空的環(huán)境里,以下操作能使靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角變大的是( 。
A.將極板A向右水平移動(dòng)一小段距離B.將極板A向左水平移動(dòng)一小段距離
C.將極板A向上豎直移動(dòng)一小段距離D.在極板A、B間插入電介質(zhì)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

9.回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子的裝置,如圖所示,它的核心部分是兩個(gè)D形金屬盒,兩盒相距很近,分別和高頻交流電源相連接,兩盒間的窄縫中形成勻強(qiáng)電場(chǎng),使帶電粒子每次通過(guò)窄縫都得到加速.兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于盒底面,帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),通過(guò)兩盒間的窄縫時(shí)反復(fù)被加速,直到達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過(guò)特殊裝置被引出.如果用同一回旋加速器分別加速氚核(${\;}_{1}^{3}H$)加速,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.加速器所加交流電源的周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相同
B.引出粒子的動(dòng)能與加速電壓有關(guān)
C.引出粒子的動(dòng)能與D形金屬盒半徑有關(guān)
D.引出粒子的動(dòng)能與磁感應(yīng)強(qiáng)度B有關(guān)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

6.下列說(shuō)法正確的有(  )
A.普朗克曾經(jīng)大膽假設(shè):振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值e的整數(shù)倍,這個(gè)不可再分的最小能量值e叫做能量子
B.盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
C.由波爾理論可知,氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要吸收一定頻率的光子,光子的能量是分立的
D.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用同種頻率的光照射不同的金屬表面,從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能E0越大,則這種金屬的逸出功W0越小
E.在康普頓效應(yīng)中,當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí),把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子,因此,光子散射后波長(zhǎng)變短.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.一物體靜止在升降機(jī)的地板上,在升降機(jī)加速上升的過(guò)程中,地板對(duì)物體的支持力所做的功等于( 。
A.物體重力勢(shì)能的增加量
B.物體動(dòng)能的增加量
C.物體動(dòng)能的增加量加上物體重力勢(shì)能的增加量
D.物體動(dòng)能的增加量加上克服重力所做的功

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