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3.北京時間2013年12月10日晚上九點二十分,在太空飛行了九天的“嫦娥三號”飛船繞月球飛行,假設月球半徑為R,月球表面重力加速度為g0.飛船首先沿距月球表面3R的圓軌道Ⅰ運動.到達P點成功變軌到橢圓軌道Ⅱ,兩軌道相交于點P,如圖所示.關于“嫦娥三號”飛船,以下說法正確的是(  )
A.在軌道Ⅰ上運動到P點的速度比在軌道Ⅱ上運動到P點的速度小
B.在軌道Ⅰ上運行的速率為$\sqrt{{g}_{0}R}$
C.在軌道Ⅰ上的勢能與動能之和比在軌道Ⅱ上的勢能與動能之和大
D.在軌道Ⅰ上運動的周期小于在軌道Ⅱ上運動的周期

分析 當萬有引力剛好提供衛(wèi)星所需向心力時 衛(wèi)星正好可以做勻速圓周運動,若是萬有引力大于需要的向心力,則衛(wèi)星做逐漸靠近圓心的運動;若是萬有引力小于需要的向心力,則衛(wèi)星做逐漸遠離圓心的運動;根據開普勒周期定律比較兩個軌道上的周期.

解答 解:A、在軌道Ⅰ上到達P點要剎車制動才能成功變軌到橢圓軌道Ⅱ,故在軌道Ⅰ上運動到P點的速度比在軌道Ⅱ上運動到P點的速度大,故A錯誤;
B、在軌道Ⅰ運動時,萬有引力提供向心力,故:
G$\frac{Mm}{{(3R+R)}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{3R+R}$
在月球表面,重力等于萬有引力,故:
$G\frac{Mm}{{R}^{2}}=m{g}_{0}$
聯(lián)立解得:
v=$\frac{1}{2}\sqrt{{g}_{0}R}$
故B錯誤;
C、變軌的時候飛船需要點火,發(fā)動機做功,從軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ,發(fā)動機要做功使衛(wèi)星減速,故在軌道Ⅰ上的勢能與動能之和比在軌道Ⅱ上的勢能與動能之和大,故C正確;
D、根據開普勒第三定律$\frac{{a}^{3}}{{T}^{2}}=k$,k為常數,可得半長軸a越大,運動周期越大,顯然軌道Ⅰ的半長軸(半徑)大于軌道Ⅱ的半長軸,故沿軌道Ⅱ運動的周期小于沿軌道?運動的周期,故D錯誤;
故選:C

點評 本題關鍵是記住:由高軌道變軌到低軌道需要減速,而由低軌道變軌到高軌道需要加速;同時要結合在星球表面重力等于萬有引力,衛(wèi)星的萬有引力提供向心力列式.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,在光滑的水平面上有一質量為mA=0.5kg的木塊A,現有質量為mB=0.1kg的小物塊B以初速度v0=30m/s水平速度滑上A表面,由于B與A間有摩擦且A、B間的動摩擦因數為μ=0.2,B最終恰好在木塊A的上表面右端邊緣處相對A靜止.求:
(1)A、B最終速度大小為多少?
(2)上述過程中A、B系統(tǒng)損失的機械能為多少?
(3)從B滑上A到B最終相對A靜止過程中,A物體對地的位移為多少?
(4)木塊A左端到右端的長度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.某同學用如圖甲所示的實驗裝置來探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律,并測量物塊和桌面間的動摩擦因數.物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處).從紙帶上便于測量的點開始,每5個點取1個計數點,按打點的時間先后順序用1,2,3,…依次標出,相鄰計數點間的距離如圖乙所示.打點計時器電源的頻率為50Hz.

(1)通過分析紙帶數據,可判斷出物塊在兩相鄰計數點6和7之間的某時刻開始減速.
(2)計數點4對應的速度大小為0.80m/s,計數點8對應的速度大小為0.96m/s.(保留兩位有效數字)
(3)若當地的重力加速度g=9.8m/s2,可計算得出物塊與桌面間的動摩擦因數μ=0.20.(保留兩位有效數字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,讓擺球從圖中的A位置由靜止開始下擺,正好擺到懸點正下方B處線被拉斷,緊接著擺球恰好能沿豎直放置的半圓形軌道內側做圓周運動,已知擺線長l=2.0m,軌道半徑R=2.0m,擺球質量m=0.5kg,不計空氣阻力.(g取10m/s2
(1)求擺球在A點時與豎直方向的夾角θ;
(2)若半圓形內側軌道上有摩擦,已知擺球到達最低點C時的速度為6m/s,求摩擦力做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.關于空氣濕度和熱力學定律,下列說法正確的是 (  )
A.熱量可能會自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體
B.功轉變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是可逆過程
C.空氣的絕對濕度用空氣中所含水蒸氣的質量表示
D.無論、在冬季還是在夏季,當人們的皮膚感到干燥時,空氣相對濕度一定較小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.t=0時刻位于坐標原點O的波源沿y軸方向開始振動,形成沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,t=5s時波源停止振動,t=6.5s時的波形圖如圖所示,此刻質點P的平衡位置與O點的距離x=4m.下列說法正確的是 ( 。
A.周期為2s
B.0~4s時間內質點P運動的總路程為80m
C.t=0時刻波源的振動方向沿y軸負方向
D.t=7s時刻質點P位于波峰
E.t=6.5s時刻開始質點Q比質點P第一次先回到平衡位置

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.武漢的許多餐廳生意火爆,能為服務更多的顧客,服務員需要用最短的時間將菜肴送至顧客處.某服務員用手托托盤方式(如圖)給10m遠處顧客上菜,要求全程托盤水平.托盤和手、碗之間的摩擦因數分別為0.2、0.125,服務員上菜最大速度為2.5m/s,g=10m/s2,可認為最大靜摩擦力等于滑板摩擦力.
(1)服務員運動的最大加速度是多少?
(2)服務員上菜所用最短時間是多少?
(3)若服務員不小心手上沾了油,手和托盤之間的摩擦因數變成0.1,碗和托盤之間摩擦因數不變,則服務員的最大加速度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.在“測定勻變速直線運動加速度”的實驗中:
(1)除打點計時器(含紙帶、復寫紙)、小車、一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導線及開關外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有AC.(填選項代號)
A.電壓合適的50Hz交流電源     B.電壓可調的直流電源     C.刻度尺
D.秒表      E.天平
(2)實驗過程中,下列做法正確的是AD.
A.先接通電源,再使紙帶運動     B.先使紙帶運動,再接通電源
C.將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處 D.將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處
(3)如圖所示為一次實驗得到的一條紙帶,紙帶上每相鄰的兩計數點間都有4個點未畫出,按時間順序取0,1,2,3,4,5,6共7個計數點,測出1,2,3,4,5,6點到0點的距離,如圖所示(單位:cm).由紙帶數據計算可得計數點4所代表時刻的瞬時速度大小v4=0.41m/s,小車的加速度大小為0.76m/s2.(保留2位有效數字)

(4)如果當時電網中交變電流的頻率是f=49Hz,而做實驗的同學并不知道,則加速度的測量值比實際值偏大.(填“大”或“小”)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖甲所示,一條電場線與Ox軸重合,取O點電勢為零,Ox方向上各點電勢φ隨x變化的情況如圖乙所示.若在O點由靜止釋放一電子,電子僅受電場力的作用,則(  )
A.電場一定是勻強電場B.電場的場強沿Ox方向增大
C.電子將沿Ox負方向運動D.電子的電勢能將增大

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