(2013?安徽)質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時,引力勢能可表示為Ep=-
GMm
r
,其中G為引力常量,M為地球質(zhì)量.該衛(wèi)星原來的在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運動,由于受到極稀薄空氣的摩擦作用,飛行一段時間后其圓周運動的半徑變?yōu)镽2,此過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為( 。
分析:求出衛(wèi)星在半徑為r1圓形軌道和半徑為r2的圓形軌道上的動能,從而得知動能的減小量,通過引力勢能公式求出勢能的增加量,根據(jù)能量守恒求出熱量.
解答:解:衛(wèi)星做勻速圓周運動,由地球的萬有引力提供向心力,則
軌道半徑為R1時  G
Mm
R
2
1
=m
v
2
1
R1
  ①,衛(wèi)星的引力勢能為EP1=-
GMm
R1
  ②
軌道半徑為R2時 G
Mm
R
2
2
=m
v
2
2
R2
  ③,衛(wèi)星的引力勢能為EP2=-
GMm
R2
 ④
設摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q,根據(jù)能量守恒定律得:
  
1
2
m
v
2
1
+EP1=
1
2
m
v
2
2
+EP2+Q  ⑤
聯(lián)立①~⑤得Q=
GMm
2
1
R2
-
1
R1

故選C
點評:本題是信息題,要讀懂引力勢能的含義,建立衛(wèi)星運動的模型,根據(jù)萬有引力定律和圓周運動的知識、能量守恒定律結(jié)合求解.
練習冊系列答案
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(2013?安徽模擬)如圖所示,傾角θ=37°的斜面固定在水平面上,一質(zhì)量M=1kg的物塊受平行于斜面向上的輕質(zhì)橡皮筋拉力. F=9N作用,平行于斜面的輕繩一端固定在物塊M上,另一端跨過光滑定滑輪連接A、B兩個小物塊,物塊M處于靜止狀態(tài).已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,mA=0.2kg,mB=0.3kg,g取l0m/s2.則剪斷A、B間輕繩后,關(guān)于物塊M受到的摩擦力的說法中正確的是( sin37°=0.6)(  )

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(2013?安徽模擬)如圖所示,光滑的水平面AB與半徑為R=0.32m的光滑豎直半圓軌道BCD在B點相切,D為軌道最高點.用輕質(zhì)細線連接甲、乙兩小球,中間夾一輕質(zhì)彈簧,彈簧與甲乙兩球不栓接.甲球的質(zhì)量為m1=0.lkg,乙球的質(zhì)量為m2=0.3kg,甲、乙兩球靜止在光滑的水平面上.現(xiàn)固定甲球,燒斷細線,乙球離開彈簧后進入半圓軌道恰好能通過D點.重力加速度g取l0m/s2,甲、乙兩球可看作質(zhì)點.
(l)試求細線燒斷前彈簧的彈性勢能.
(2)若甲球不固定,燒斷細繩,求乙球離開彈簧后進入半圓軌道能達到的最大高度.
(3)若同時給甲、乙兩球向右初速度vo燒斷細繩,乙球離開彈簧后進入半圓軌道仍恰好能通過D點.求vo的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?安徽模擬)光滑的長直斜面軌道固定在豎直平面內(nèi),與水平軌道BCD連接,水平軌道的BC段粗糙,CD段光滑,一根輕質(zhì)彈簧一端固定在D處的豎直面上,另一端與質(zhì)量為3m的物塊b則好在C點接觸(不連接),彈簧處于水平自然長度.將質(zhì)量為m的物塊a從斜面軌道上的A點由靜止釋放下滑.物塊a與物塊b第一次碰撞后一起向右壓縮彈簧.已知A點的高度為h,BC=l,物塊a、b與BC段水平軌道的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.25和μ2=0.4,重力加速度為g,物塊a、b均可視為質(zhì)點.求:
(1)物塊a第一次經(jīng)過B點時的速度;
(2)彈簧在形變過程中,所能獲得的最大彈性勢能;
(3)試討論釋放點高度h取何值時,a、b能且只能發(fā)生一次碰撞.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?安徽)如圖所示,質(zhì)量為M傾角為α的斜面體(斜面光滑且足夠長)放在粗糙的水平地面上,底部與地面的動摩擦因數(shù)為μ,斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為l的輕質(zhì)彈簧相連,彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊.壓縮彈簧使其長度為
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l時將物塊由靜止開始釋放,且物塊在以后的運動中,斜面體始終處于靜止狀態(tài).重力加速度為g.
(1)求物塊處于平衡位置時彈簧的長度;
(2)選物塊的平衡位置為坐標原點,沿斜面向下為正方向建立坐標軸,用x表示物塊相對于平衡位置的位移,證明物塊做簡諧運動;
(3)求彈簧的最大伸長量;
(4)為使斜面始終處于靜止狀態(tài),動摩擦因數(shù)μ應滿足什么條件(假設滑動摩擦力等于最大靜摩擦力)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013安徽宿州泗縣質(zhì)檢)在動摩擦因數(shù)m=0.2的粗糙絕緣足夠長的水平滑漕中,長為2L的絕緣輕質(zhì)細桿兩端各連接一個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B,如圖為俯視圖(槽兩側(cè)光滑)。A球的電荷量為+2q,B球的電荷量為-3q(均可視為質(zhì)點,也不考慮兩者間相互作用的庫侖力),F(xiàn)讓A處于如圖所示的有界勻強電場區(qū)域MPQN內(nèi),已知虛線MP恰位于細桿的中垂線,MP和NQ的距離為3L,勻強電場的場強大小為E=1.2mg/q,方向水平向右。釋放帶電系統(tǒng),讓A、B從靜止開始運動(忽略小球運動中所產(chǎn)生的磁場造成的影響)。求:

(1)小球B第一次到達電場邊界MP所用的時間;

(2)小球A第一次離開電場邊界NQ時的速度大小

(3)帶電系統(tǒng)運動過程中,B球電勢能增加量的最大值。

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