【題目】2017年4月20日19時(shí)41分天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船在文昌航天發(fā)射中心由長征七號(hào)遙二運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空。22日12時(shí)23分，天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室順利完成首次自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。中國載人航天工程已經(jīng)順利完成“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略的前兩步，中國航天空間站預(yù)計(jì)2022年建成。建成后的空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球質(zhì)量為M，空間站的質(zhì)量為m0，軌道半徑為r0，引力常量為G，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。

（1）求空間站線速度v0的大��；

（2）宇航員相對(duì)太空艙靜止站立，應(yīng)用物理規(guī)律推導(dǎo)說明宇航員對(duì)太空艙的壓力大小等于零；

（3）規(guī)定距地球無窮遠(yuǎn)處引力勢能為零，質(zhì)量為m的物體與地心距離為r時(shí)引力勢能為Ep=-。由于太空中宇宙塵埃的阻力以及地磁場的電磁阻尼作用，長時(shí)間在軌無動(dòng)力運(yùn)行的空間站軌道半徑慢慢減小到r1（仍可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)），為了修正軌道使軌道半徑恢復(fù)到r0，需要短時(shí)間開動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)空間站做功，求發(fā)動(dòng)機(jī)至少做多少功。

【答案】(1) ；(2)0；(3)

【解析】

解：(1)空間站在萬有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有：

解得：

(2)宇航員相對(duì)太空艙靜止，即隨太空艙一起繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑與速度和太空艙相同，此時(shí)宇航員受萬有引力和太空艙的支持力，合力提供向心力

設(shè)宇航員質(zhì)量為，所受支持力為，則有：

解得：

根據(jù)牛頓第三定律，宇航員對(duì)太空艙的壓力大小等于太空艙對(duì)宇航員的支持力，故宇航員對(duì)太空艙的壓力大小等于零

(3) 在空間站軌道由修正到的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有：

而：

聯(lián)立上述方程解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平地面上建立直角坐標(biāo)系xOy，0＜x＜2L的區(qū)域內(nèi)有一沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，x＞2L的區(qū)域內(nèi)有一豎直向上的勻強(qiáng)磁場。x軸的負(fù)半軸上固定一 彈射裝置，彈簧的自由端剛好位于坐標(biāo)原點(diǎn)。某時(shí)刻，將一帶正電的小球壓縮彈簧裝入彈射裝置，小球被彈射后以速度v0進(jìn)入電場；之后的另一時(shí)刻，另一質(zhì)量相同的帶負(fù)電小球也被彈射后以同樣的速度進(jìn)入電場，其進(jìn)入磁場邊界時(shí)的坐標(biāo)為（2L，-L）。負(fù)電小球所帶電荷量大小是正電小球的3倍，它們?cè)诖艌鲋蟹謩e運(yùn)動(dòng)半周后在某點(diǎn)相遇，不計(jì)兩小球之間的相互作用，求：

（1）負(fù)電小球進(jìn)入磁場邊界時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向的夾角；

（2）兩小球在磁場中相遇時(shí)的位置坐標(biāo)；

（3）兩小球先后進(jìn)入電場的時(shí)間差。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球從高處落到豎直放置的輕彈簧上，則小球從開始接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中（　�。�

A. 小球的動(dòng)能先增大后減小

B. 小球的機(jī)械能在不斷增大

C. 小球、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能不斷減小

D. 彈簧的彈性勢能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】要精確測定一個(gè)“12V，5W”的小燈泡的伏安特性曲線，給定了以下器材：

A.電源：12V，內(nèi)阻較小 B．電流表A1：0~0.6A，內(nèi)阻0.4

C.電流表A2：0~3A，內(nèi)阻0.1 D．電壓表V1:0~3A，內(nèi)阻約3k

E．電壓表V2：0～15V，內(nèi)阻約15k F．滑動(dòng)變阻器R1：阻值范圍0－20

G．滑動(dòng)變阻器R2：阻值范圍0－250 H．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干，待測燈泡

實(shí)驗(yàn)時(shí)要求加在燈泡兩端的電壓可從0V調(diào)到12V，實(shí)驗(yàn)誤差盡可能小.

(1)完成該實(shí)驗(yàn)，需要選擇的儀器有_____________________（填選項(xiàng)）.

(2)某同學(xué)連接的實(shí)物圖如圖甲所示，其中有多處錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谛枰拚膶?dǎo)線上打“×”，再重新用筆畫線代替導(dǎo)線連上正確的導(dǎo)線____.

(3)請(qǐng)?jiān)谔摼�框中畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路圖._____

(4)描繪得小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，某次測量時(shí)，電流表指針位置如圖丙所示，電流表讀數(shù)為__ A，此時(shí)實(shí)際功率為_W（保留三位有效數(shù)字），與額定功率5W不相等的主要原是_________________________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m0=0.05kg的子彈以水平初速度v0=200m/s打中一放在水平地面上A點(diǎn)的質(zhì)量為m=0.95kg的物塊，并留在物塊內(nèi)(時(shí)間極短，可忽略)，隨后物塊從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng)，與距離A點(diǎn)L=5m的B處的墻壁發(fā)生碰撞，碰后以v2=6m/s的速度反向運(yùn)動(dòng)直至靜止，測得物塊與墻碰撞的時(shí)間為t=0.05s，物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.36，g取10m/s2，求

(1)物塊從A點(diǎn)開始沿水平面運(yùn)動(dòng)的初速度v。

(2)物塊與墻碰撞時(shí)受到的平均作用力大小。

(3)物塊在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的摩擦熱Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圖線a、b分別表示電阻R1．R2的伏安特性曲線，下列說法中正確的是（　�。�

A. R1：R2=1：4

B. R1：R2=2：1

C. 將R1與R2串聯(lián)在電路中，它們兩端的電壓之比為2：1

D. 將R1與R2串聯(lián)在電路中，它們消耗的電功率之比為1：2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】近來，無線充電成為應(yīng)用于我們?nèi)粘Ｉ钪械囊豁?xiàng)新科技，其中利用電磁感應(yīng)原理來實(shí)現(xiàn)無線充電是比較成熟的一種方式，電動(dòng)汽車無線充電方式的基本原理如圖所示：路面下依次鋪設(shè)圓形線圈，相鄰兩個(gè)線圈由供電裝置通以反向電流，車身底部固定感應(yīng)線圈，通過充電裝置與蓄電池相連，汽車在此路面上行駛時(shí)，就可以進(jìn)行充電。在汽車勻速行駛的過程中，下列說法正確的是

A. 感應(yīng)線圈中電流的磁場方向一定與路面線圈中電流的磁場方向相反

B. 感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的是方向改變、大小不變的電流

C. 感應(yīng)線圈一定受到路面線圈磁場的安培力，會(huì)阻礙汽車運(yùn)動(dòng)

D. 給路面下的線圈通以同向電流，不會(huì)影響充電效果

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知均勻帶電球殼內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，電勢處處相等．如圖所示，正電荷均勻分布在半球面上，Ox為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線．A、B為軸上的點(diǎn)，且OA=OB．C、D為直徑上的兩點(diǎn)，且OC=OD．則下列判斷正確的是( )

A. A點(diǎn)的電勢與B點(diǎn)的電勢相等

B. C點(diǎn)的電場強(qiáng)度與D點(diǎn)的電場強(qiáng)度不相同

C. A點(diǎn)的電場強(qiáng)度與B點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

D. 在A點(diǎn)由靜止開始釋放重力不計(jì)的帶正電粒子，該粒子將沿AB做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管下滑.已知這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為60kg，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零.如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下滑的總時(shí)間為3s，g取10m/s2，那么該消防隊(duì)員（　�。�

A. 下滑過程中的最大速度為4m/s

B. 加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1：7

C. 加速與減速過程的位移之比為1：4

D. 加速與減速過程的時(shí)間之比為2：1

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