【題目】兩個(gè)天體(包括人造天體)間存在萬有引力，并具有由相對(duì)位置決定的勢(shì)能.如果兩個(gè)天體的質(zhì)量分別為m1和m2，當(dāng)它們相距無窮遠(yuǎn)時(shí)勢(shì)能為零，則它們的距離為r時(shí)，引力勢(shì)能Ep=-G.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，一般是把它先送入較低的圓形軌道，如圖所示，再經(jīng)過兩次點(diǎn)火，即先在圖中a點(diǎn)處啟動(dòng)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，向后噴出高壓燃?xì)�，衛(wèi)星得到加速，進(jìn)入圖中的橢圓軌道Ⅱ；在軌道Ⅱ的遠(yuǎn)地點(diǎn)b處第二次點(diǎn)火，衛(wèi)星再次被加速，此后，衛(wèi)星沿圖中的圓形軌道Ⅲ(同步軌道)運(yùn)動(dòng).設(shè)某同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球半徑為R，軌道Ⅰ距地面非常近，軌道Ⅲ距地面的距離近似為6R，地面處的重力加速度為g，并且每次點(diǎn)火經(jīng)歷的時(shí)間都很短，點(diǎn)火過程中衛(wèi)星減少的質(zhì)量可以忽略.

（1）從軌道Ⅰ轉(zhuǎn)移到軌道Ⅲ的過程中，合力對(duì)衛(wèi)星所做的總功是多大？

（2）若已知衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的速率為，則在b處點(diǎn)火的過程中燃?xì)鈱?duì)衛(wèi)星所做的功是多少？

【答案】(1) (2)

【解析】（1）衛(wèi)星在軌道Ⅰ和軌道Ⅲ做圓周運(yùn)動(dòng)，應(yīng)滿足：

，

得：

合力做的功：

（2）衛(wèi)星在a處的勢(shì)能：

衛(wèi)星在b處的勢(shì)能：

衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過b處的速度為υb，由機(jī)械能守恒定律有：

,

解得：

故在a處燃?xì)馑龅墓? .

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用折射率n= 的透明物質(zhì)做成內(nèi)外半徑分別為a=m、b=5 m的空心球，其內(nèi)表面涂有能完全吸光的物質(zhì)，不考慮光在介質(zhì)內(nèi)部傳播時(shí)的反射。一平行光從左向右射向此球，光在真空的傳播速度c=3×108m／s．求：

①光進(jìn)入透明物質(zhì)后的最大折射角θ；

②光在透明物質(zhì)中的最長傳播時(shí)間t.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上的質(zhì)量為m的物體接觸(未連接)，彈簧水平且無形變．用水平力F緩慢推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0，此時(shí)物體靜止．撤去F后，物體開始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.則(　　)

A. 撤去F后，物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)

B. 撤去F后，物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為－μg

C. 物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2

D. 物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為μmg

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L＝0.5m，一端通過導(dǎo)線與阻值為R＝0.5Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m＝0.5kg的金屬桿(如圖甲)，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；均勻磁場(chǎng)豎直向下．用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上，使桿運(yùn)動(dòng)．當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)穩(wěn)定時(shí)的速度v也會(huì)變化．已知v和F的關(guān)系如圖乙．(取重力加速度g＝10m/s2)則(　 　)

A. 金屬桿受到的拉力與速度成正比

B. 該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T

C. 圖線在橫軸的截距表示金屬桿與導(dǎo)軌間的阻力大小

D. 導(dǎo)軌與金屬桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.4

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn)，裝置如圖甲所示．豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾角為θ的斜面軌道AB和圓弧軌道BCD組成，將質(zhì)量m=0.1kg的小球，從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下，用壓力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過圓弧最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力F，改變H的大小，可測(cè)出相應(yīng)的F大小，F隨H的變化關(guān)系如圖乙所示．g=10m/s2．求：

(1)圓軌道的半徑R．

(2)若小球從D點(diǎn)水平飛出后又落到斜面上，其中最低落點(diǎn)與圓心O等高，求θ的值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩條水平虛線之間有垂直于紙面向里，寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．質(zhì)量為m，電阻為R的正方形線圈邊長為L（L< d），線圈下邊緣到磁場(chǎng)上邊界的距離為h．將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)刻的速度都是v0，則在整個(gè)線圈穿過磁場(chǎng)的全過程中（從下邊緣進(jìn)入磁場(chǎng)到上邊緣穿出磁場(chǎng)），下列說法中正確的是

A. 線圈的最小速度一定是

B. 線圈的最小速度一定是mgR／B2L2

C. 線圈可能一直做勻速運(yùn)動(dòng)

D. 線圈可能先加速后減速

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列因素中會(huì)使該實(shí)驗(yàn)的誤差增大的是（　　）

A. 球與斜槽間有摩擦

B. 安裝斜槽時(shí)其末端水平

C. 建立坐標(biāo)系時(shí)，x軸、y軸正交，但y軸不夠豎直

D. 根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)初速度時(shí)，曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，下列哪些因素對(duì)探究規(guī)律有影響（　�。�

A. 弧形軌道末端水平

B. 弧形軌道不光滑

C. 實(shí)驗(yàn)小球?yàn)檩p質(zhì)小球

D. 坐標(biāo)原點(diǎn)不在拋出點(diǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】粗糙水平面上的物體在水平拉力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)使F不斷減小，則在滑動(dòng)過程中(　　)

A. 物體的加速度不斷減小，速度不斷增大

B. 物體的加速度不斷增大，速度不斷減小

C. 物體的加速度先變大再變小，速度先變小再變大

D. 物體的加速度先變小再變大，速度先變大再變小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案