用火箭把質(zhì)量m=1.0×103 kg的衛(wèi)星發(fā)射到接近地面的圓形軌道上繞地球運行.已知地球半徑R=6.4×106 m,火箭內(nèi)所裝燃料的熱值q=6.4×107 J/kg,地面附近的重力加速度g=9.8 m/s2.若燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量有1%轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星運行時的動能,火箭內(nèi)所裝燃料的質(zhì)量至少為多少?

解析:近地衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,由萬有引力定律和牛頓第二定律得G≈mg,則衛(wèi)星運行時的動能Ek=mv2=mgR.

    設(shè)火箭內(nèi)所裝燃料的質(zhì)量至少為m′,全部燃燒產(chǎn)生的熱量Q=qm′,依題意有qm′×1%=mgR,故

m′=×100

=

=4.9×104 kg.

答案:4.9×104 kg

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)[選做題]本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.
A.(模塊3-3)
(1)下列說法正確的是
 

A.當氣體被壓縮時,分子間距離變小,表現(xiàn)為斥力,所以必需用力才能壓縮
B.液晶并不是晶體,但具有晶體一樣的光學(xué)各向異性
C.迅速壓縮氣體時,氣體溫度一定升高
D.一滴油酸酒精溶液體積為V,在水面上形成的單分子油膜的面積為S,則油酸分子的直徑d=
VS

(2)(4分)已知鐵的摩爾質(zhì)量為M,密度為ρ,阿伏加德羅常數(shù)為N0.試求一塊邊長為d的正方形鐵塊中含有鐵原子的個數(shù)為
 

(3)如圖甲所示,筒形絕熱氣缸平放在水平面上,用絕熱的活塞封閉一部分氣體.活塞的橫截面積為S,質(zhì)量為m,外界大氣壓強恒為P0.活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣,氣缸內(nèi)有一個電阻絲可以給氣體加熱.現(xiàn)把氣缸立起來,如圖乙所示,發(fā)現(xiàn)活塞下降距離為h,則立起后氣缸內(nèi)氣體分子勢能
 
(填“變大”、“變小”或“不變”);當電阻絲通電后產(chǎn)生的熱量為Q時,活塞剛好回到原來的位置處于平衡,則在此過程中,氣體內(nèi)能增加了
 
.(用題中已知物理量符號表示)
B.(模塊3-4)
(1)下列說法正確的是:
 

A.全息照相利用了光的偏振原理
B.亮度相同的紫光與紅光不會發(fā)生干涉現(xiàn)象
C.X射線的比紫外線更容易發(fā)生干涉現(xiàn)象
D.地面上的人發(fā)現(xiàn),坐在高速離開地球的火箭里的人新陳代謝變慢了,而火箭里的人發(fā)現(xiàn)地面上的人新陳代謝也變慢了.
(2)(4分)有一束復(fù)色光中含有兩種單色光,在真空中a光的波長大于b光的波長.若讓此復(fù)色光通過半圓形玻璃磚,經(jīng)過圓心O射向空氣,則下列四個光路圖中符合實際情況的有:
 

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(3)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,在t=0時刻波剛好傳播到x=6m處的質(zhì)點A,如圖所示,已知波的傳播速度為48m/s.請回答下列問題:
①從圖示時刻起再經(jīng)過
 
s,質(zhì)點B第一次處于波峰;
②寫出從圖示時刻起質(zhì)點A的振動方程:
 

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C.(模塊3-5)(1)下列說法正確的有
 

A.單色光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì),光子的能量不變
B.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象,從而揭示出原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
C.當氫原子核外電子從第3能級躍遷到第4能級時,氫原子一定吸收能量,電子的動能增大
D.在光電效應(yīng)實驗中,入射光強度越強,產(chǎn)生的光電子初動能就越大
(2)先完成下列核反應(yīng)方程,再回答題.1327Al+24He→1430Si+01n+
 
;
該核反應(yīng)所屬核反應(yīng)類型是
 

A.衰變            B.人工轉(zhuǎn)變            C.裂變
(3)光滑水平面上一個質(zhì)量為0.2kg的小球A,以3m/s的速度與另一個質(zhì)量為0.4kg的靜止小球B發(fā)生正碰,碰后小球A的速度大小變?yōu)?m/s,與原來速度方向相反,則在碰撞過程中,小球A的動量變化大小為
 
kg?m/s,碰后小球B的速度大小為
 
m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

火箭是利用反沖原理工作的重要航天運輸工具.
(1)我國長征3號甲火箭在起飛階段,通過發(fā)動機噴射氣體而獲得的反沖力約為火箭總重量的2倍左右.假設(shè)在它剛剛起飛后豎直上升的某時刻,火箭的速度大小為v,在此后一個較短的時間t內(nèi),發(fā)動機噴出的氣體質(zhì)量為△m,噴出的氣體相對于地面的速度方向向下,大小為u,求這一段時間內(nèi)火箭受到的反沖力大。ㄓ嬎銜r忽略噴出氣體的重力大小,且認為此段時間內(nèi)火箭受到的反沖力大小不變)
(2)火箭有單級和多級之分,多級火箭就是把火箭一級一級地接在一起,第一級燃料用完之后把箭體拋棄,減輕負擔,然后第二級開始工作,燃料用完之后再把第二級拋棄…,因此從理論上講,多級火箭能比單級火箭獲得更大的速度.
某同學(xué)分別建立了以下兩個力學(xué)模型來粗略地模擬單級火箭和二級火箭在水平飛行時的工作過程,如圖甲、乙所示.甲圖中的光滑水平面上并排靜止放置有質(zhì)量分別為2m和m的兩個物塊A、B,它們之間粘有微量的炸藥C,爆炸時釋放出的能量為2△E;乙圖中光滑水平面上并排靜止放置有質(zhì)量均為m的三個物塊D、F、G,D、F之間和F、G之間分別粘有微量的炸藥P和Q,通過控制使炸藥Q先爆炸,炸藥P后爆炸,Q和P爆炸時釋放出的能量均為△E.所有炸藥的質(zhì)量都忽略不計,爆炸的時間極短,爆炸產(chǎn)生的能量都轉(zhuǎn)化為機械能,爆炸后所有物塊的速度方向在同一直線上.求所有的爆炸都發(fā)生后物塊D的速度是物塊A的速度的倍數(shù).
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科目:高中物理 來源: 題型:

用火箭把質(zhì)量m=1.0×103 kg的衛(wèi)星發(fā)射到接近地面的圓形軌道上繞地球運行.已知地球半徑R=6.4×106 m,火箭內(nèi)所裝燃料的熱值q=6.4×107 J/kg,地面附近的重力加速度g=9.8 m/s2.若燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量有1%轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星運行時的動能,火箭內(nèi)所裝燃料的質(zhì)量至少為多少?

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科目:高中物理 來源:同步題 題型:計算題

用火箭把質(zhì)量m=1.0×103kg的衛(wèi)星發(fā)射到接近地面的圓形軌道上繞地球運行。已知地球半徑R=6.4×106m,火箭內(nèi)所裝燃料的熱值q=6.4×107J/kg,地面附近的重力加速度g=9.8m/s2。若燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量有1%轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星運行時的動能,火箭內(nèi)所裝燃料的質(zhì)量至少為多少?

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