9．美國宇航局的“信使”號水星探測器按計劃將在2015年3月份隕落在水星表面．工程師找到了一種聰明的辦法，能夠使其壽命再延長一個月．這個辦法就是通過向后釋放推進系統(tǒng)中的高壓氦氣來提升軌道．如圖所示，設釋放氦氣前，探測器在貼近水星表面的圓形軌道Ⅰ上做勻速圓周運動，釋放氦氣后探測器進入橢圓軌道Ⅱ上，忽略探測器在橢圓軌道上所受外界阻力，則下列說法中正確的是（　　）
A．探測器在軌道Ⅰ上A點運行速率小于在軌道Ⅱ上A點速率
B．探測器在軌道Ⅱ上某點的速率可能等于在軌道Ⅰ上速率
C．探測器在軌道Ⅱ上運行的周期小于在軌道Ⅰ運行的周期
D．探測器在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上A點加速度大小不同

分析 根據(jù)開普勒第二定律知AB速度大�。�
探測器機械能是否變化要看是否有外力對探測器做功，當萬有引力剛好提供探測器所需向心力時 探測器正好可以做勻速圓周運動，若是供大于需，則探測器做逐漸靠近圓心的運動，若是供小于需，則探測器做逐漸遠離圓心的運動．

解答 解：A、在橢圓軌道遠地點A實施變軌成圓軌道是做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須萬有引力小于飛船所需向心力，所以應給飛船加速，故在軌道Ⅱ上A點的速率大于在軌道Ⅰ上A點的速率；故A正確；
B、結(jié)合A的分析可知，在Ⅱ軌道上，近地點的速率大于$\sqrt{\frac{GM}{{r}_{A}}}$，同理，在遠地點速度小于$\sqrt{\frac{GM}{{r}_{B}}}$，故探測器在軌道Ⅱ上某點的速率在這兩數(shù)值之間，故可能等于在軌道Ⅰ上的速率$\sqrt{\frac{GM}{{r}_{A}}}$，故B正確；
C、根據(jù)開普勒第三定律知，k=$\frac{{r}^{3}}{{T}^{2}}$，軌道Ⅱ的半長軸大于軌道Ⅰ的半徑，則探測器在軌道Ⅱ上運行的周期大于在軌道Ⅰ運行的周期，故C錯誤．
D、探測器在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上A點所受的萬有引力相同，根據(jù)F=ma知加速度相同，故D錯誤．
故選：AB

點評 本題考查了開普勒第三定律、牛頓第二定律、動能定理的基本運用，知道探測器變軌的原理，當萬有引力不夠提供向心力，做離心運動．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，從O點以10m/s水平初速度v0拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角為45°的斜面上的A點． 則物體完成這段飛行的時間是 （g=10m/s2）（　　）
A．1sB．1.5sC．2sD．1.4s

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．中國女排2011年重奪亞洲冠軍，從而昂首入圍世界杯，排球場總長為18m，設網(wǎng)高度為2.25m，如圖所示，假設從日本隊飛來一球，剛好在3m線正上方被王一梅后排強攻擊回，假設排球被擊回的初速度方向是水平的，將排球視為質(zhì)點．且排球在飛行過程中所受空氣從力和浮力均不計．取g=10m/s2．
（1）若王一梅擊球點的高度為2.5m，則球擊回的水平速度應在什么范圍內(nèi)才能使球既不會觸網(wǎng)也不會出界？
（2）若王一梅仍從3m線處豎直起跳，起跳高度Y滿足一定條件時，會出現(xiàn)無論球的水平速度多大都是觸網(wǎng)或出界，試求Y滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

17．在“探究功與速度變化的關系”實驗中，某同學設計了如圖甲所示的實驗方案：使小物塊在橡皮筋的作用下沿水平桌面被彈出，第二次、第三次…操作時分別改用2根、3根、…同樣的橡皮筋將小物塊彈出，測出小物塊被彈出時速度，然后找到牽引力對小物塊做的功與小物塊速度的關系．

（1）要測得小物塊被彈出后的水平速度，需要測量哪些物理量：DE（填正確答案標號，g已知）
A．小物塊的質(zhì)量m       B．橡皮筋的原長x 
C．橡皮筋的伸長量△x    D．桌面到地面的高度h
E．小物塊拋出點到落地點的水平距離L
（2）用測量的物理量表示獲得速度大小的表達式v=L$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．
（3）能夠?qū)崿F(xiàn)橡皮筋對小物塊做功整數(shù)倍變化的是A．
A．增加相同橡皮盤的條數(shù)，使小物塊每次從同位置釋放
B．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的伸長量依次加倍
C．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的長度依次加倍
D．釋放小物塊的位置等間距的變化
（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出W-v2的圖象如圖乙所示，圖線不通過原點的原因是物體在桌面上運動時要克服摩擦力做功．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．（1）在研究平拋運動的實驗中，下列說法正確的是CD
A．必須稱出小球的質(zhì)量                   
B．斜槽軌道必須是光滑的
C．斜槽軌道末端必須是水平的           
D．應該使小球每次從斜槽上相同位置從靜止開始滑下
（2）如圖，某同學在研究平拋物體的運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=5.00cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度為v0=2.0m/s（g取值為10m/s2），小球在b點的速率vb=2.8 m/s．（結(jié)果保留兩位有效字）a點不是拋出點（填“是”或“不是”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示，兩輪用皮帶轉(zhuǎn)動，皮帶不打滑，圖中有A、B、C三點，這三點所在處的半徑rA＞rB=rC，則以下有關各點線速度v、加速度ω的關系中正確的是（　�。�
A．vA=vB＞vCB．vc＞vA=vBC．ωc＜ωA＜ωBD．ωC=ωB＞ωA

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．小張同學采用如圖1所示的實驗裝置做“研究平拋運動”的實驗．
（1）實驗時下列哪些操作是必須的？AC（填序號）
A．將斜槽軌道的末端調(diào)成水平
B．用天平稱出小球的質(zhì)量
C．每次都要讓小球從同一位置由靜止開始運動
（2）在“研究平拋物體的運動”的實驗中，為減小空氣阻力對小球的影響．選擇小球時，應選擇下列的A
A．實心小鐵球           B．空心鐵球
C．實心小木球           D．以上三種球都可以
（3）實驗時小張同學忘記在白紙上記錄小球拋出點的位置，于是他根據(jù)實驗中記錄的點跡描出運動軌跡曲線后，在該段曲線上任取水平距離均為△x=20.00cm的三點A．B．C，如圖2所示，其中相鄰兩點間的豎直距離分別為y1=10.00cm，y2=20.00cm．小球運動過程中所受空氣阻力忽略不計．請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助他計算出小球初速度v0=2m/s．（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．一質(zhì)點從 A 點沿直線運動到 B點，C是中間的某一點．已知物體的初速度為零，從 A點到 C點的加速度大小為 a1，方向與速度方向相同；從 C點到 B點的加速度大小為 a2，方向與速度方向相反，到達 B 點的速度剛好為零．設 AB=L，下列說法中正確的是（　�。�
A．質(zhì)點從 A 點到 B 點的平均速度為$\frac{{（v}_{A}{+v}_{B}）}{2}$
B．質(zhì)點從 A 點到 B 點的平均速度為$\frac{\sqrt{\frac{{{2a}_{1}a}_{2}L}{{（a}_{1}{+a}_{2}）}}}{2}$
C．通過 C 點時的即時速度為$\sqrt{\frac{{{2a}_{1}a}_{2}L}{{（a}_{1}{+a}_{2}）}}$
D．AC：CB=a1：a2

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．2011年3月11日，日本發(fā)生里氏九級大地震，造成福島核電站的核泄漏事故．在泄露的污染物中含有131I和137Cs兩種放射性元素，它們通過一系列衰變產(chǎn)生對人體有危害的輻射，其中131I的衰變方程為${\;}_{53}^{131}$I→${\;}_{54}^{131}$Xe+${\;}_{-1}^{0}$e，其半衰變期為8天．下列說法錯誤的是（　　）
A．該核反應的實質(zhì)是131I原子核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)變成了一個質(zhì)子和一個電子
B．${\;}_{53}^{131}$I 原子核中含有78個中子
C．16個${\;}_{53}^{131}$I原子核經(jīng)過16天有12個發(fā)生了衰變
D．已知該反應中生成的原子核${\;}_{54}^{131}$Xe處于高能級，則其在向低能級躍遷過程中可能釋放γ光子

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