3．面向全球招募志愿者移民火星的“火星一號”計劃，2015年2月22日公布了男女各100人的候選名單，4名華人入圍．這個計劃的瘋狂之處在于這是一個有去無回的旅行．假設(shè)將來技術(shù)成熟，一艘飛船從火星返回地球時，經(jīng)歷了如圖所示的變軌過程，則下列說法中正確的是（　　）
A．飛船在軌道Ⅱ上運動時，在P點的速度大于在Q點的速度
B．飛船在軌道Ⅰ上運動時的機械能大于軌道Ⅱ上運動時的機械能
C．飛船在軌道Ⅰ上運動到P點時的加速度小于飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時的加速度
D．飛船繞火星在軌道Ⅰ上運動周期跟飛船返回地面的過程中繞地球以同樣半徑做圓周運動的周期相同

分析 根據(jù)開普勒第二定律可知，飛船在軌道Ⅱ上運動時，在P點速度大于在Q點的速度．
飛船從軌道Ⅰ轉(zhuǎn)移到軌道Ⅱ上運動，必須在P點時，點火加速，使其速度增大做離心運動，即機械能增大．
飛船在軌道Ⅰ上運動到P點時與飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時，都由火星的萬有引力產(chǎn)生加速度，根據(jù)牛頓第二定律列式比較加速度．
根據(jù)萬有引力等于向心力列式，比較周期．

解答 解：A、根據(jù)開普勒第二定律可知，飛船在軌道Ⅱ上運動時，在P點速度大于在Q點的速度．故A正確．
B、飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點時，要點火加速，使其速度增大做離心運動，從而轉(zhuǎn)移到軌道Ⅱ上運動．所以飛船在軌道Ⅰ上運動時的機械能小于軌道Ⅱ上運動的機械能．故B錯誤．
C、飛船在軌道Ⅲ上運動到P點時與飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時受到的萬有引力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度必定相等．故C錯誤．
D、根據(jù)萬有引力等于向心力得T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$，雖然r相等，但是由于地球和火星的質(zhì)量不等，所以周期T不相等．故D錯誤．
故選：A．

點評 本題要知道飛船在軌道Ⅰ上運動到P點時與飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時受到的萬有引力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度必定相等，與軌道和其它量無關(guān)．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．關(guān)于機械波和電磁波，下列說法正確的是（　　）
A．機械波和電磁波的傳播都需要介質(zhì)
B．機械波和電磁波都有橫波和縱波
C．機械波和電磁波都能傳遞信息和能量
D．機械波能發(fā)生干涉和衍射，但電磁波不能發(fā)生干涉和衍射

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

14．如圖所示，水平圓盤繞經(jīng)過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，甲、乙、丙三個物塊在圓盤上并與圓盤保持相對靜止，甲、乙、丙到圓心的距離之比為2：1：1，甲、乙、丙的質(zhì)量之比為1：2：3，則甲、乙、丙的向心加速度之比為2：1：1，所受摩擦力之比為2：2：3．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．在遠(yuǎn)距離輸電過程中，為了減少輸電線上電能損失，一般采用高壓輸電，若發(fā)電機端電壓為U1，電流為l1，通過理想變壓器升壓弧輸電，輸電線電流為l2，輸電線電阻為r，則下列說法正確的是（　　）
A．發(fā)電機輸出功率為U1I1B．輸電線損失的功率為I22r
C．輸電線損失的電壓為l2rD．變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為$\frac{{l}_{1}}{{l}_{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，導(dǎo)軌間距為L，上端與電阻為R連接，導(dǎo)軌電阻不計，ab棒的質(zhì)量為m，連接電路的電阻為r，金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，當(dāng)電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q時金屬棒ab恰好達(dá)到最大速度，求：
（1）金屬棒ab沿導(dǎo)軌下滑的最大速度v
（2）金屬棒ab加速運動過程中通過金屬棒的電量q．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，一連通器與貯水銀的瓶M用軟管相連，連通器的兩直管A和B豎直放置，兩管粗細(xì)相同且上端封閉，直管A和B內(nèi)充有水銀，水銀上方都是空氣，當(dāng)氣體的溫度為T0時，A管中氣體的壓強與3h高的水銀柱產(chǎn)生的壓強相等，兩氣柱長均為2h，水銀面的高度差為h，現(xiàn)使氣體的溫度升高到1.5T0，同時調(diào)節(jié)M的高度，使B管中的水銀面的高度不變，求流入A管的水銀柱的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．在如圖所示的xoy平面直角坐標(biāo)系中，一足夠長絕緣薄板正好和x軸的正半軸重合，在y＞a和y＜-a的區(qū)域內(nèi)均分布著方向垂直紙面向里的相同的勻強磁場．一帶正電粒子，從y軸上的（0，a）點以速度v沿與y軸負(fù)向成45°角出射．帶電粒子與擋板碰撞前后，x方向的分速度不變，y方向的分速度反向、大小不變．已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，磁感應(yīng)強度的大小B=$\frac{\sqrt{2}mv}{4qa}$．不計粒子的重力．
（1）求粒子進入下方磁場后第一次打在絕緣板上的位置
（2）若在絕緣板上的合適位置開一小孔，粒子穿過后能再次回到出發(fā)點．寫出在板上開這一小孔可能的位置坐標(biāo)（不需要寫出過程） 
（3）在滿足（2）的情況下，求粒子從出射到再次返回出發(fā)點的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，一個橫截面為直角三角形的三棱鏡，∠C=90°．一條與BC面成θ=30°角的光線斜射向BC面，第一次經(jīng)AC面時即剛好發(fā)生全反射．求：該棱鏡材料的折射率n．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．關(guān)于行星繞太陽運動的下列說法中正確的是（　　）
A．所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動
B．行星繞太陽運動時太陽位于行星軌道的中心處
C．離太陽越近的行星的運動周期越短
D．所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等

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