我國的月球探測計劃“嫦娥工程”分為“繞、落、回”三步�！版隙鹑枴钡娜蝿帐恰奥洹�。  2013年12月2日，“嫦娥三號”發(fā)射，經(jīng)過中途軌道修正和近月制動之后，“嫦娥三號”探測器進入繞月的圓形軌道I。12月12日衛(wèi)星成功變軌，進入遠月點P、近月點Q的橢圓形軌道II。如圖所示。 2013年12月14日，“嫦娥三號”探測器在Q點附近制動，由大功率發(fā)動機減速，以拋物線路徑下降到距月面100米高處進行30s懸停避障，之后再緩慢豎直下降到距月面高度僅為數(shù)米處，為避免激起更多月塵，關閉發(fā)動機，做自由落體運動，落到月球表面。

已知引力常量為G，月球的質量為M，月球的半徑為R，“嫦娥三號”在軌道I上運動時的質量為m， P、Q點距月球表面的高度分別為h1、h2。

（1）求“嫦娥三號”在圓形軌道I上運動的速度大小；

（2）已知“嫦娥三號”與月心的距離為r時，引力勢能為（取無窮遠處引力勢能為零），其中m為此時“嫦娥三號”的質量。

         若“嫦娥三號”在軌道II上運動的過程中，動能和引力勢能相互轉化，它們的總量保持不變。已知“嫦娥三號”經(jīng)過Q點的速度大小為v，請根據(jù)能量守恒定律求它經(jīng)過P點時的速度大�。�

（3）“嫦娥三號”在P點由軌道I變?yōu)檐壍繧I的過程中，發(fā)動機沿軌道的切線方向瞬間一次性噴出一部分氣體，已知噴出的氣體相對噴氣后“嫦娥三號”的速度大小為u，求噴出的氣體的質量。

 



解：

（1）“嫦娥三號”在軌道I上運動的過程中

  〖3分〗

解得   〖3分〗

（2）“嫦娥三號”在軌道II上運動的過程中，由機械能守恒定律

            〖3分〗

     解得   〖3分〗

（3）設噴出的氣體質量為Δm，由動量守恒定律

            〖3分〗

     解得   〖3分〗


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


某宇航員在月球上某處平坦月面做平拋實驗，將某物體由距月面高h處水平拋出，經(jīng)過時間t后落到月球表面，已知月球半徑為R，萬有引力常數(shù)為G，則月球表面的重力加速度為    ，月球的質量為      。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，小球A系在細線的一端，線的另一端固定在O點，O點到水平面的距離為h.物塊B質量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O點正下方，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)拉動小球使線水平伸直，小球由靜止開始釋放，運動到最低點時與物塊發(fā)生正碰(碰撞時間極短)，反彈后上升至最高點時到水平面的距離為.小球與物塊均視為質點，不計空氣阻力，重力加速度為g，求物塊在水平面上滑行的時間t.

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科目：高中物理 來源： 題型：


1896年法國物理學家貝克勒爾在對含鈾的礦物進行研究時，發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，從而揭開了原子核的秘密。靜止的鈾核發(fā)生α衰變后，生成新核Th并釋放出γ光子。已知鈾的質量為m1，α粒子的質量為m2，Th核的質量為m3，并測得α粒子的速度為v。（已知光在真空中的傳播速度為c。）

       ① 寫出核反應方程式并求出此反應過程中釋放的核能。

       ② 求出反應后Th核的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，水平桌面上有一小車，裝有砂的砂桶通過細繩給小車施加一水平拉力，小車從靜止開始做直線運動。保持小車的質量M不變，第一次實驗中小車在質量為m1的砂和砂桶帶動下由靜止前進了一段距離s；第二次實驗中小車在質量為m2的砂和砂桶帶動下由靜止前進了相同的距離s，其中m1<m2<M。兩次實驗中，繩對小車的拉力分別為T1 和T2，小車、砂和砂桶系統(tǒng)的機械能變化量分別為ΔE1和ΔE2，若空氣阻力和摩擦阻力的大小保持不變，不計繩、滑輪的質量，則下列分析正確的是

A．(m1g-T1)< (m2g-T2)，ΔE1=ΔE2

B．(m1g-T1)= (m2g-T2)，ΔE1=ΔE2

C．(m1g-T1)< (m2g-T2)，ΔE1<ΔE2

D．(m1g-T1)= (m2g-T2)，ΔE1<ΔE2

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科目：高中物理 來源： 題型：


我國于2013年12月發(fā)射了“嫦娥三號”衛(wèi)星，該衛(wèi)星在距月球表面H處的環(huán)月軌道I上做勻速圓周運動，其運行的周期為T ；隨后嫦娥三號在該軌道上A點采取措施，降至近月點高度為h的橢圓軌道II上，如圖所示．若以R表示月球的半徑，忽略月球自轉及地球對衛(wèi)星的影響．則下述判斷正確的是

A．月球的質量為  

B．月球的第一宇宙速度為

C．“嫦娥三號”在環(huán)月軌道I上需加速才能降至橢圓軌道II

D．“嫦娥三號”在圖中橢圓軌道II上的周期為

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科目：高中物理 來源： 題型：


在水平光滑的絕緣如圖所示的直角坐標系中，對于第I象限和第IV象限，其中一個象限有垂直紙面向外的勻強磁場B，另一象限有平行紙面的勻強電場E，一個比荷為= 2×108  C/kg的電荷，從坐標原點處以速度v0=4×106 m/s進入第IV象限，v0與x軸成45°，已知電荷通過P(，0)點第一次經(jīng)x軸進入第I象限，并且經(jīng)過時間t =2×10–4 s，以大小相同、方向相反的速度回到P(，0)點．

（1）問電荷帶正電還是帶負電，勻強電場存在哪個象限，方向如何?

（2）求磁感應強度和電場強度的大��；

（3）求電荷第三次經(jīng)過x軸的位置．

（4）若電荷第三次經(jīng)過x軸時突然改變勻強電場的大小，使電荷第四次回到x軸時恰好是P點，求改變后的電場強度大小

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，空間某區(qū)域存在寬度為5d=0.4m豎直向下的勻強電場，電場強度為0.1V/m，在電場中還存在3個磁感應強度方向為水平的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為0.1T。一帶負電小球從離磁場1上邊界h=0.2m的A處自由下落。帶電小球在這個有電場和磁場的區(qū)域運動。已知磁場寬度為d=0.08m，兩個磁場相距也為d=0.08m,帶電小球質量為m=10-5kg,小球帶有的電荷量為q=-10-3C.求：（1）小球剛進入電場磁場區(qū)域時的速度；（2）小球第一次離開磁場1時的速度及穿過磁場1磁場2所用的時間；（3）帶電小球能回到與A同一高度處嗎？如不能回到同一高度，請你通過計算加以說明；如能夠回到同一高度，則請求出從A處出發(fā)開始計時到回到同一高度的時刻（假設磁場電場區(qū)域足夠長，g=10m/s2，）

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線掛一重物M，彈簧測力計B的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結點O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向。

① 本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為________N.

② 下列的實驗要求中不必要是_______．(填寫選項前對應的字母，下同)

A．細線應盡可能長一些

B．應測量重物M所受的重力

C．細線AO與BO之間的夾角應盡可能大于90°

D．改變拉力的大小與方向，進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置

③圖丙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的力的圖示，下列說法正確的是

A．圖中的F是力F1和F2合力的理論值

B．圖中的F’是力F1和F2合力的理論值

C. F是力F1和F2合力的實際測量值

D．本實驗將細繩都換成橡皮條，同樣能達到實驗目的

④本實驗采用的科學方法是

A. 理想實驗法 B. 等效替代法

C. 控制變量法 D. 建立物理模型法


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