2009年12月，我國自主研制的第一顆為青少年服務(wù)的科學(xué)實驗衛(wèi)星“希望一號”在太原衛(wèi)星發(fā)射中心升空．“希望一號”衛(wèi)星主要飛行任務(wù)是搭載青少年提出的“天圓地方”科學(xué)實驗方案、建立業(yè)余無線電空間通訊及進(jìn)行太空攝影．由于是為我國青少年研制的第一顆科學(xué)實驗衛(wèi)星，有關(guān)方面專門邀請了來自全國的50位熱愛航天事業(yè)的中小學(xué)生到現(xiàn)場觀看衛(wèi)星發(fā)射的全過程．

（1）上圖是某監(jiān)測系統(tǒng)每隔2．5s拍攝的關(guān)于起始勻加速階段火箭的一組照片．已知火箭的長度為40m，用刻度尺測量照片上的長度,結(jié)果如圖所示．求火箭在照片中第2個像所對應(yīng)時刻的瞬時速度大小．
（2）假設(shè)“希望一號”衛(wèi)星整體質(zhì)量2350千克，圖示時段長征三號甲運載火箭質(zhì)量200噸．取g=" 10" m/s2 ,求火箭的推力．
（3）已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，“希望一號”衛(wèi)星在距地球表面高為h的軌道上繞地球做勻速圓周運動．求“希望一號”衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的周期．

（1）v="42" m/s；（2）F=3.6×106N；（3）T= 

解析試題分析: 由題圖照片可知，長度為40 m的火箭對應(yīng)圖片上長度為2 cm，圖片上從第1個像到第個像之間的長度為4 cm，第一個2.5 s上升高度為s1="=80" m從第2個像到第3個像之間的長度為6.5 cm，第二個2.5 s上升高度為s2="=130" m火箭5 s時間上升高度h=s1+s2="210" m
火箭在照片中第2個像所對應(yīng)時刻的瞬時速度大小v="42" m/s
（2）（6分）由Δs="aT" 2得a = m/s2=" 8" m/s2  由F －mg －Mg=（m+M)a
得火箭的推力F =(m+M)(a+g)="(200000+2350)×(8+10)N" =3642300N=3.6×106N
（3）（4分）設(shè)“希望一號”衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的周期為T，
由：G=

聯(lián)立（1）（2）有  
T=   
考點：萬有引力定律及其應(yīng)用；牛頓第二定律；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）下圖為某小型企業(yè)的一道工序示意圖，圖中一樓為原料車間，二樓為生產(chǎn)車間．為了節(jié)約能源，技術(shù)人員設(shè)計了一個滑輪裝置用來運送原料和成品，在二樓生產(chǎn)的成品裝入A箱，在一樓將原料裝入B箱，而后由靜止釋放A箱，若A箱與成品的總質(zhì)量為M，B箱與原料的總質(zhì)量為m(m<M)，這樣在A箱下落的同時會將B箱拉到二樓生產(chǎn)車間，當(dāng)B箱到達(dá)二樓平臺時可被工人接住，若B箱到達(dá)二樓平臺時沒有被工人接住的話，它可以繼續(xù)上升h高度速度才能減小到零．不計繩與滑輪間的摩擦及空氣阻力，重力加速度為g，求：
（1）一樓與二樓的高度差H；
（2）在AB箱同時運動的過程中繩對B箱的拉力大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(16分)如圖所示，足夠長的U形導(dǎo)體框架的寬度L=0.5m，電阻可忽略不計，其所在平面與水平面成θ=37°角．有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于導(dǎo)體框平面．一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻為R=2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在U形框架上，某時刻起將導(dǎo)體棒由靜止釋放．已知導(dǎo)體棒與框架間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)

(1)求導(dǎo)體棒剛開始下滑時的加速度的大�。�
(2)求導(dǎo)體棒運動過程中的最大速度和重力的最大功率．
(3)從導(dǎo)體棒開始下滑到速度剛達(dá)到最大時的過程中，通過導(dǎo)體棒橫截面的電量Q=2C，求導(dǎo)體棒在此過程中消耗的電能．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點相接，導(dǎo)軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，脫離彈簧后當(dāng)它經(jīng)過B點進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動完成半個圓周運動恰好到達(dá)C點。試求：

（1）彈簧開始時的彈性勢能；
（2）物體從B點運動至C點克服阻力做的功；
（3）物體離開C點后落回水平面時,重力的瞬時功率是多大

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示,水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑R＝0．4m在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場線與軌道所在的平面平行，電場強(qiáng)度E＝1.0×104N／C現(xiàn)有一電荷量q＝＋1.0×10－4C，質(zhì)量m＝0.1kg的帶電體（可視為質(zhì)點），在水平軌道上的P點由靜止釋放，帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點C，然后落至水平軌道上的D點．取g＝10m／s2．試求：

（1）帶電體運動到圓形軌道B點時對圓形軌道的壓力大��；
（2）D點到B點的距離xDB；
（3）帶電體在從P開始運動到落至D點的過程中的最大動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，質(zhì)量m=2.5kg的物體A，在水平推力F的作用下，恰能沿傾角為θ=37°的斜面勻速上滑，g取10m/s2。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）若A與斜面間動摩擦數(shù)為μ=0.5，求F。
（2）若斜面是光滑的，推力F=15N，方向為平行斜面向上，為使A在斜面上運動的加速度大小小于1m/s2，求傾角的正弦值sinθ的范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分)如圖所示，半徑的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi)，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為=1.25m，現(xiàn)將一質(zhì)量=0.2kg的小滑塊從A點由靜止釋放，滑塊沿圓弧軌道運動至B點以的速度水平飛出（取）．求：

（1）小滑塊沿圓弧軌道運動過程中所受摩擦力做的功；
（2）小滑塊經(jīng)過B點時對圓軌道的壓力大小；
（3）小滑塊著地時的速度大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(14分)某同學(xué)玩“彈珠游戲”裝置如圖所示，S形管道BC由兩個半徑為R的1/4圓形管道拼接而成，管道內(nèi)直徑略大于小球直徑，且遠(yuǎn)小于R，忽略一切摩擦，用質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s到A位置，由靜止釋放，小球到達(dá)管道最高點C時對管道恰好無作用力，求：(    )

⑴小球到達(dá)最高點C的速度大��；
⑵若改用同樣大小質(zhì)量為2m的小球做游戲，其它條件不變，求小球能到達(dá)的最大高度；
⑶若改用同樣大小質(zhì)量為m/4的小球做游戲，其它條件不變，求小球落地點到B點的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量m＝1kg的物體在F=20N水平向右的拉力作用下由靜止開始沿足夠長的斜面向上滑動，斜面固定不動且與水平方向成a＝37°角，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，拉力F作用物體2s后撤去。（g=10m/s2，，）

試求：（1）物體在力F的作用下運動時對斜面的壓力大��；
（2）物體在力F的作用下運動時加速度的大��；
（3）撤去力F作用后物體沿斜面向上運動的最大距離。

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同步練習(xí)冊答案