物體在萬有引力場中具有的勢能叫做引力勢能.若取兩物體相距無窮遠時的引力勢能為零,一個質(zhì)量為m0的質(zhì)點距質(zhì)量為M0的引力源中心為r0時,其萬有引力勢能EP=-
GM0m0
r0
(式中G為引力常數(shù)).一顆質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星以半徑為r1圓形軌道環(huán)繞地球飛行,已知地球的質(zhì)量為M,要使此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑增大為r2,則衛(wèi)星上的發(fā)動機所消耗的最小能量為( 。
A.E=GMm(
1
r1
-
1
r2
B.E=
GMm
2
(
1
r1
-
1
r2
)
C.E=
GMm
3
(
1
r1
-
1
r2
)
D.E=
2GMm
3
(
1
r2
-
1
r1
)
根據(jù)萬有引力提供向心力由:G
Mm
r12
=m
v12
r1
,解得EK1=
1
2
mv12=
GMm
2r1

G
Mm
r22
=m
v22
r2
,解得EK2=
1
2
mv22=
GMm
2r2

則動能的減小量為EK=
GMm
2r1
-
GMm
2r2

引力勢能的增加量EP=-
GMm
r2
-(-
GMm
r1
)=
GMm
r1
-
GMm
r2

根據(jù)能量守恒定律,發(fā)動機消耗的最小能量E=△EP-△EK=
GMm
2
(
1
r1
-
1
r2
)
.故B正確,A、C、D錯誤.
故選B.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

有研究者認為月球和地球可視為一個由兩質(zhì)點構(gòu)成的雙星系統(tǒng),他們都圍繞月球連線上某點O做勻速圓周運動.據(jù)此觀點,若月球與地球的質(zhì)量之比為1:80,則月球與地球繞O點運動的線速度大小之比υ1:υ2=______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

“科學真是迷人.”如果我們能測出月球表面的加速度g、月球的半徑R和月球繞地球運轉(zhuǎn)的周期T,就能根據(jù)萬有引力定律“稱量”月球的質(zhì)量了.已知引力常數(shù)G,用M表示月球的質(zhì)量.關(guān)于月球質(zhì)量,下列說法正確的是( 。
A.M=
gR2
G
B.M=
GR2
g
C.M=
4π2R3
GT2
D.M=
T2R3
4π2G

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

神舟七號經(jīng)過變軌后,最終在距地球表面約343公里的圓軌道上正常飛行,約每90分鐘繞地球一圈.則下列說法正確的是( 。
A.神舟七號繞地球正常飛行時三位宇航員的加速度都大于9.8m/s2
B.神舟七號繞地球正常環(huán)繞飛行的速率可能大于8km/s
C.神舟七號飛船在軌道上正常飛行時,宇航員由于失去重力作用而處于懸浮狀態(tài),在艙內(nèi)行走時,須穿帶鉤的鞋子,地板是網(wǎng)格狀的
D.神舟七號運行的周期比地球近地衛(wèi)星的周期大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有一繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星,其運動方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同.軌道半徑為2R(R為地球半徑).地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω0.若某時刻衛(wèi)星經(jīng)過赤道上某幢樓房的上空,那么衛(wèi)星再次經(jīng)過這幢樓房的上空時,需經(jīng)歷的時間為(已知地球表面的重力加速度為g)(  )
A.
g
8R
-ω0
B.
g
8R
C.
g
R
-ω0
D.
ω0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

據(jù)報道,在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星,設(shè)其質(zhì)量為地球質(zhì)量的k倍,其半徑為地球半徑的p倍,由此可推知該行星表面的重力加速度與地球表面重力加速度之比為( 。
A.
k
p
B.
k
p2
C.
k2
p 
D.
k2
p2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示的是“神舟九號”“與天宮一號”軌道交會形式的一種,軌道1為“神舟九號”的橢圓軌道,軌道2為“天宮一號”的圓軌道,兩軌道同平面且在P點相切,對接前二者同向繞行.已知地球半徑為R0,“天宮一號”的軌道半徑為R,“神舟九號”橢圓軌道的近地點離地面的高度為h,地球表面的重力加速度為g.
(1)求“天宮一號”的運行周期T2與“神舟九號”的運行周期T1之比
(2)為了保證“神舟九號“飛船與”天宮一號“恰好在P點相遇,飛船在軌道近地點時與地心的連線跟此時“天宮一號”與地心連線成的夾角φ為多大?
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科目:高中物理 來源:河南省期中題 題型:不定項選擇

曾有科學家推測,太陽系的第十顆行星就在地球的軌道上,從地球上看,它永遠在太陽的背面,人類一直未能發(fā)現(xiàn)它,可以說是“隱居”著的地球的“孿生兄弟”。由以上信息可以確定
[     ]
A. 這顆行星的公轉(zhuǎn)周期與地球相等          
B. 這顆行星的半徑等于地球的半徑
C. 這顆行星的密度等于地球的密度          
D. 這顆行星的自轉(zhuǎn)周期與地球相同

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科目:高中物理 來源:江蘇期末題 題型:單選題

有關(guān)圍繞地球做勻速圓周運動的空間站,下列說法中正確的是
[     ]
A.空間站運動的速度大于7.9km/s
B.空間站運動的速度等于11.2km/s
C.空間站中的宇航員處于完全失重狀態(tài),不受任何力的作用
D.空間站中的宇航員受到地球?qū)λ娜f有引力作用

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同步練習冊答案