9.在完成各項既定任務后,“神舟九號”飛船于2012年6月29日10時許返回地面,主著陸場位于內(nèi)蒙古四子王旗地區(qū).如圖所示,飛船在返回地面時,要在P點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ,Q為軌道Ⅱ上的一點,M為軌道Ⅰ上的另一點,關于“神舟九號”的運動,下列說法中正確的有( 。
A.飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的速度小于經(jīng)過M的速度
B.飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過M的速度
C.飛船在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期
D.飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的加速度

分析 在P點,從軌道Ⅱ到軌道Ⅰ,要減速;根據(jù)開普勒第三定律比較在軌道Ⅱ上和在軌道Ⅰ上運行的周期大。煌ㄟ^比較萬有引力的大小,根據(jù)牛頓第二定律比較經(jīng)過P點的加速度大。

解答 解:A、飛船在軌道Ⅰ上做勻速圓周運動,故在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的速度等于經(jīng)過M的速度,故A錯誤;
B、飛船在軌道Ⅰ上是勻速圓周運動,萬有引力等于向心力;在P點,從軌道Ⅱ到軌道Ⅰ,要減速才能使萬有引力大于需要的向心力,做向心運動.故B正確;
C、根據(jù)開普勒第三定律知,$\frac{{R}^{3}}{{T}^{2}}$=k,橢圓軌道的半長軸小球軌道Ⅰ的半徑,所以在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期.故C正確;
D、在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點所受的萬有引力等于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的萬有引力,即也等于在軌道Ⅰ上經(jīng)過M的萬有引力,根據(jù)牛頓第二定律知,加速度相等.故D錯誤;
故選:BC

點評 解決本題的關鍵掌握衛(wèi)星的變軌的原理,以及掌握開普勒第三定律,通過比較軌道半徑比較運動的周期.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.一個小燈泡的額定電壓為2.0V.額定電流約為0.5A,選用下列實驗器材進行實驗,并利用實驗數(shù)據(jù)描繪和研究小燈泡的伏安特性曲線.
A.電源E:電動勢為3.0V,內(nèi)阻不計;
B.電壓表V1:量程為0~3V,內(nèi)阻約為1kΩ
C.電壓表V2:量程為0~15V,內(nèi)阻約為4kΩ
D.電流表A1:量程為0~3A,內(nèi)阻約為0.1Ω;
E.電流表A2:量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.6Ω;
F.滑動變阻器R1:最大阻值為l0Ω,額定電流為0.6A;
G.滑動變阻器R2:最大阻值為l5Ω,額定電流為1.0A;
H.滑動變阻器R3:最大阻值為l50Ω,額定電流為1.0A;
I.開關S,導線若干.
實驗得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示通過小燈泡的電流和加在小燈泡兩端的電壓):
I/A0.000.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50
U/V0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
(1)實驗中電壓表應選用B;電流表應選用E;滑動變阻器應選用G(請?zhí)顚戇x項前對應的字母).
(2)請你不要改動已連接導線,在下面的實物連接圖1中把還需要連接的導線補上.閉合開關前,應使變阻器滑片放在最左(填“左”或“右”)端.
(3)測量時電壓表示數(shù)如圖2所示,則U=0.80 V.
(4)在圖3坐標中畫出小燈泡的U-I曲線.并簡述該圖線不是直線的主要原因燈絲電阻(率)隨溫度升高而增大
(5)若將本題中的小燈泡接在電動勢是1.5V、內(nèi)阻是1.0Ω的電池兩端,則小燈泡的實際功率約為0.28(保留兩位有效數(shù)字).

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20.如圖1所示,一小球用輕質線懸掛在木板的支架上,木板沿傾角為θ的斜面下滑時,細線呈豎直狀態(tài),則在木板下滑的過程中,下列說法中正確的是( 。
A.小球的機械能守恒
B.木板、小球組成的系統(tǒng)機械能守恒
C.木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為$\frac{1}{tanθ}$
D.木板、小球組成的系統(tǒng)減少的機械能轉化為內(nèi)能

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17.2014年8月28日,第二屆夏季青年奧林匹克運動會于南京奧體中心勝利閉幕,向世界奉獻了一屆精彩的青奧會.在考察下列運動員的比賽成績時,可視為質點的是( 。
A.
馬拉松
B.
跳水
C.
擊劍
D.體操

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4.OA繩能承受的最大拉力是1500N,OB繩所能承受的最大拉力為2000N,則最多掛多重的重物?

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14.一個石子從高處釋放,做自由落體運動,求它在第3s內(nèi)的位移(重力加速度g=10m/s2)(  )
A.15mB.25mC.35mD.45m

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1.如圖所示,質量均為m的小球A、B用兩根不可伸長的輕繩連接后懸掛于O點,在外力F的作用下,小球A、B處于靜止狀態(tài).若要使兩小球處于靜止狀態(tài)且懸線OA與豎直方向的夾角θ保持30°不變,則外力F的大小可能為( 。
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18.滑動變阻器的原理如圖所示,則下列說法中正確的是( 。 
A.若將a、c兩端連在電路中,則當滑片OP向右滑動時,變阻器接入電路中的阻值增大
B.若將a、d兩端連在電路中,則當滑片OP向右滑動時,變阻器接入電路中的阻值減小
C.將滑動變阻器以限流式接法接入電路時,必須連入三個接線柱
D.將滑動變阻器以分壓式接法接入電路時,必須連入三個接線柱

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6.在高能物理研究中,粒子加速器起著重要作用,而早期的加速器只能使帶電粒子在高壓電場中加速一次,因而粒子所能達到的能量受到高壓技術的限制.1930年,Earnest O.Lawrence提出了回旋加速器的理論,他設想用磁場使帶電粒子沿圓弧形軌道旋轉,多次反復地通過高頻加速電場,直至達到高能量.圖甲為Earnest O.Lawrence設計的回旋加速器的示意圖.它由兩個鋁制D型金屬扁盒組成,兩個D形盒正中間開有一條狹縫;兩個D型盒處在勻強磁場中并接有高頻交變電壓.圖乙為俯視圖,在D型盒上半面中心S處有一正離子源,它發(fā)出的正離子,經(jīng)狹縫電壓加速后,進入D型盒中.在磁場力的作用下運動半周,再經(jīng)狹縫電壓加速;為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速,應設法使交變電壓的周期與粒子在狹縫及磁場中運動的周期一致.如此周而復始,最后到達D型盒的邊緣,獲得最大速度后被束流提取裝置提取出.已知正離子的電荷量為q,質量為m,加速時電極間電壓大小恒為U,磁場的磁感應強度為B,D型盒的半徑為R,狹縫之間的距離為d.設正離子從離子源出發(fā)時的初速度為零.
(1)試計算上述正離子從離子源出發(fā)被第一次加速后進入下半盒中運動的軌道半徑;
(2)盡管粒子在狹縫中每次加速的時間很短但也不可忽略.試計算上述正離子在某次加速過程當中從離開離子源到被第n次加速結束時所經(jīng)歷的時間;
(3)不考慮相對論效應,試分析要提高某一離子被半徑為R的回旋加速器加速后的最大動能可采用的措施.

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