【題目】設想宇航員完成了對火星表面的科學考察任務，乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運動的軌道艙，如圖所示。為了安全，返回艙與軌道艙對接時，必須具有相同的速度。已知返回艙返回過程中需克服火星的引力做功，返回艙與人的總質(zhì)量為m，火星表面的重力加速度為g，火星的半徑為R，軌道艙到火星中心的距離為r，軌道艙的質(zhì)量為M，不計火星表面大氣對返回艙的阻力和火星自轉的影響， 則下列說法正確的是

A. 該宇航員乘坐的返回艙要返回軌道艙至少需要獲得能量W

B. 若設無窮遠處萬有引力勢能為零，則地面處返回艙的引力勢能為mgR

C. 軌道艙的動能為

D. 若設無窮遠處萬有引力勢能為零，軌道艙的機械能為

【答案】CD

【解析】AC、返回艙與人在火星表面附近有:
設軌道艙的質(zhì)量為,速度大小為v,則:


計算得出宇航員乘坐返回艙與軌道艙對接時,具有的動能為

因為返回艙返回過程克服引力做功，,
所以返回艙返回時至少需要能量,故A錯誤,C正確;
B、若設無窮遠處萬有引力勢能為零,則地面處返回艙的引力勢能為 ,故B錯誤;
D、軌道艙的機械能等于動能加重力勢能,所以若設無窮遠處萬有引力勢能為零,軌道艙的機械能為 ,故D正確

故選CD

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的金屬導軌MN、PQ固定在豎直面內(nèi)，軌道間距L=1m，底部接入一阻值R=0.15Ω的定值電阻，上端不相連接，金屬導軌處于垂直導軌平面向里的磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中。一質(zhì)量m=0.5kg的金屬棒ab與導軌接觸良好，其離金屬導軌的上端和底部都足夠長，ab連入導軌間的電阻r=0.1Ω，電路中其余電阻不計。不可伸長的輕質(zhì)細繩繞過光滑的定滑輪與ab相連，在電鍵S打開的情況下，用大小為9N的恒力F從靜止開始向下拉細繩的自由端，當自由端下降高度h=1.0m時細繩突然斷了，此時閉合電鍵S。運動中ab始終垂直導軌，并接觸良好。不計空氣阻力，取g=10m/s2，試問：

（1）當細繩自由端下降高度h=1.0m時，ab棒速度的大小是多少？

（2）當細繩突然斷后ab棒的運動情況如何？

（3）當ab棒速度最大時電阻R消耗的電功率是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b是兩個勻強磁場邊界上的兩點，左邊勻強磁場的磁感線垂直紙面向里，右邊勻強磁場的磁感線垂直紙面向外，兩邊的磁感應強度大小相等。電荷量為2e的帶正電的質(zhì)點M以某一速度從a點垂直磁場邊界向左射出，與靜止在b點的電荷量為e的帶負電的質(zhì)點N相撞，并粘合在一起，不計質(zhì)點M和質(zhì)點N的重力，則它們在磁場中的運動軌跡是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，弧形軌道固定于足夠長的水平軌道上，弧形軌道與水平軌道平滑連接，水平軌道上靜置一小球B和C。小球A從弧形軌道上離地高h處由靜止釋放，小球A沿軌道下滑后與小球B發(fā)生彈性正碰，碰后小球A被彈回，B球與C球碰撞后粘在一起，A球彈回后再從弧形軌道上滾下，已知所有接觸面均光滑，A、C兩球的質(zhì)量相等，B球的質(zhì)量是A球質(zhì)量的2倍，如果讓小球A從h=0．2m處由靜止釋放，則下列說法正確的是( )(重力加速度為g=10m/s2)

A. A球從h處由靜止釋放則最后不會與B球再相碰

B. A球從h處由靜止釋放則最后會與B球再相碰

C. A球從h處由靜止釋放則C球碰后速度為m/s

D. A球從h處由靜止釋放則C球碰后速度為m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，導熱性能良好的圓筒形密閉氣缸水平放置，可自由活動的活塞將氣缸分隔成A、B兩部分，活塞與氣缸左側連接一輕質(zhì)彈簧，當活塞與氣缸右側面接觸時彈簧恰好無形變．開始時環(huán)境溫度為t1=27℃℃，B內(nèi)充有一定質(zhì)量的理想氣體，A內(nèi)是真空，穩(wěn)定時B部分氣柱長度為L1=0．10m，此時彈簧彈力與活塞重力大小之比為3：4。已知活塞的質(zhì)量為m=3．6kg，截面積S=20cm2，重力加速度g=10m/s2

(I)將活塞鎖定，將環(huán)境溫度緩慢上升到t2=127℃，求此時B部分空氣柱的壓強

(Ⅱ)保持環(huán)境溫度t2不變解除活塞鎖定，將氣缸緩慢旋轉90°成豎直放置狀態(tài)，B部分在上面求穩(wěn)定時B部分空氣柱的長度．(標準大氣壓下冰的熔點為273K)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是____

A．原子的核式結構模型很好的解釋了氫原子光譜

B．光電效應實驗揭示了光的粒子性

C．原子核經(jīng)過一次α衰變后，核子數(shù)減少4

D．重核的裂變過程總質(zhì)量增大，輕核的聚變過程有質(zhì)量虧損

E．電子的衍射實驗證實了物質(zhì)波的假設是成立的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電路中電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，C為電容器，L為小燈泡，R為定值電阻，閉合電鍵，小燈泡能正常發(fā)光，．現(xiàn)將滑動變阻器滑片向右滑動一段距離，滑動前后理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值為，則（　�。�

A. 電源的輸出功率一定增大

B. 燈泡亮度逐漸變暗

C. 均保持不變

D. 當電路穩(wěn)定后，斷開電鍵，小燈泡立刻熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示裝置結合頻閃照相機拍攝的照片的來驗證動量守恒定律，實驗步驟如下：

①用天平測出A、B兩個小球的質(zhì)量mA和mB；

②安裝好實驗裝置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；

③先不在斜槽的末端放小球B，讓小球A從斜槽上位置P由靜止開始釋放，小球A離開斜槽后，頻閃照相機連續(xù)拍攝小球A的兩位置(如圖乙所示)；

④將小球B放在斜槽的末端，讓小球A仍從位置P處由靜止開始釋放，使它們碰撞，頻閃照相機連續(xù)拍攝下兩個小球的位置(如圖丙所示)；⑤測出所需要的物理量。

請回答：

(1)實驗①中A、B的兩球質(zhì)量應滿足_____________

(2)在步驟⑤中，需要在照片中直接測量的物理量有__________；(請選填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”)

(3)兩球在碰撞過程中若動量守恒，滿足的方程是： ______________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中xOy坐標系第四象限內(nèi)有以O′(R，R)為圓心，半徑為R的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度方向垂直于紙面向外，第一象限內(nèi)有范圍足夠大的勻強電場，方向水平向右，電場強度大小為E。一放射源s位于O′處，發(fā)射電子的速度大小為v0，方向與x軸正方向成30°角斜向上。已知電子在該勻強磁場中的偏轉半徑也為R，電荷量為e，質(zhì)量為m，不計重力及阻力的影響。求：

（1）勻強磁場的磁感應強度B的大��；

（2）電子射出磁場時的位置坐標；

（3）電子在電場中運動的時間。

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