9．中國志愿者王躍參與人類歷史上第一次全過程模擬從地球往返火星的一次實驗“火星-500”活動，王躍走出登陸艙，成功踏上模擬火星表面，在火星上首次留下中國人的足跡，目前正處于從“火星”返回地球途中．假設(shè)將來人類一艘飛船從火星返回地球時，經(jīng)歷了如圖所示的變軌過程，則下列說法中正確的是（　�。�
A．飛船在軌道Ⅱ上運動時，在P點速度大于在Q點的速度
B．飛船在軌道Ⅰ上運動時的機械能大于軌道Ⅱ上運動的機械能
C．飛船在軌道Ⅰ上運動到P點時的加速度等于飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時的加速度
D．飛船在軌道Ⅰ上運動的周期小于飛船在軌道Ⅱ上運動的周期

分析 1、根據(jù)開普勒第二定律可知，飛船在軌道Ⅱ上運動時，在P點速度大于在Q點的速度．
2、飛船從軌道Ⅰ轉(zhuǎn)移到軌道Ⅱ上運動，必須在P點時，點火加速，使其速度增大做離心運動，即機械能增大．
3、飛船在軌道Ⅰ上運動到P點時與飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時有$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=ma，即a=\frac{GM}{{r}^{2}}$，r相等，則加速度必定相等．
3、根據(jù)萬有引力提供向心力$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m（\frac{2π}{T}）^{2}r$，得$T=2π\(zhòng)sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$，由此可知r不相等，所以周期T不相等．

解答 解：A、根據(jù)開普勒第二定律可知，飛船在軌道Ⅱ上運動時，在P點速度大于在Q點的速度．故A正確．
B、飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點時，要點火加速，使其速度增大做離心運動，從而轉(zhuǎn)移到軌道Ⅱ上運動．所以飛船在軌道Ⅰ上運動時的機械能小于軌道Ⅱ上運動的機械能．故B錯誤．
C、飛船在軌道Ⅰ上運動到P點時與飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時受到的萬有引力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度必定相等．故C正確．
D、根據(jù)周期公式$T=2π\(zhòng)sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$，軌道Ⅰ上運動的半徑小于飛船在軌道Ⅱ上運動的半徑，所以飛船在軌道Ⅰ上運動的周期小于飛船在軌道Ⅱ上運動的周期．故D正確．
故選：ACD

點評 本題要知道飛船在軌道Ⅰ上運動到P點時與飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時受到的萬有引力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度必定相等，與軌道和其它量無關(guān)．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

19．如圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖．現(xiàn)有的器材：帶鐵夾的鐵架臺、電火花打點計時器、紙帶、帶夾子的重錘、天平．回答下列問題：
（1）為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有AD．（填入正確選項前的字母）
A．毫米刻度尺
B．秒表
C.0～12V的可調(diào)節(jié)直流電源
D.0～220V的可調(diào)節(jié)交流電源
（2）用打點計時器打出一條紙帶，前后要連續(xù)進行一系列的操作，你認為需要并合理的步驟是BADC．（選出下列幾點中需要的字母后按合理順序排列）
A．釋放紙帶   B．接通電源
C．取下紙帶    D．切斷電源
（3）釋放紙帶前的瞬間，重錘和手的位置合理的是丙．（填“甲”、“乙”或“丙”）
（4）下列所說的實驗中涉及的處理方法或?qū)嶒灲Y(jié)果，其中正確的是AE．
A．該實驗中即使不用天平測重錘的質(zhì)量，同樣也可以驗證機械能守恒定律
B．該實驗選取的紙帶，測量發(fā)現(xiàn)所打的第一和第二點間的距離約1.7mm，表明打點計時器打第一點時重錘的速度不為零
C．本實驗中需要直接測量得到的物理量是重錘下落的高度，通過計算得到的是當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎岛退俣戎?br />D．為了計算方便，本實驗中先選一條打點計時器打第一點時重錘的速度為零的清晰紙帶，然后通過對紙帶的測量、分析，求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊闹�，再代入表達式：mgh=$\frac{1}{2}$mv2進行驗證
E．本實驗中，實驗操作非常規(guī)范，數(shù)據(jù)處理足夠精確，實驗結(jié)果一定是mgh略大于$\frac{1}{2}$mv2，不可能出現(xiàn)$\frac{1}{2}$mv2略大于mgh．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖甲所示，兩相距L=1m的光滑平行導(dǎo)軌，由水平和曲軌兩部分平滑對接而成，導(dǎo)軌左端與電流傳感器、定值電阻R=3Ω相連，兩導(dǎo)軌間長x=1.6m的區(qū)域內(nèi)存放一豎直方向的磁場．現(xiàn)使金屬棒ab從距水平面高h=0.8m處的曲軌上釋放，在進入水平軌道前的0.5s內(nèi)磁感應(yīng)強度B從-1T隨時間均勻變化到+1T，后保持1T不變．棒ab進入水平軌道立刻施加一與棒垂直的水平外力．已知金屬棒的質(zhì)量m=0.2kg，電阻r=2Ω，不計導(dǎo)軌電阻及電流傳感器對電路的影響．求：
（1）ab棒進入水平導(dǎo)軌時的速度；
（2）ab棒在進入水軌道前產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）若ab棒在棒進入水平導(dǎo)軌后，電流傳感器顯示的電流i隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，求在這段時間內(nèi)外力大小F隨時間t變化的關(guān)系式．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

17．根據(jù)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗完成下面的題目．
（1）有關(guān)實驗以及數(shù)據(jù)處理，下列說法正確的是ACD．
A．應(yīng)使砂和小桶的總質(zhì)量遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量，以減小實驗誤差
B．可以用天平測出小桶和砂的總質(zhì)量m及小車和砝碼的總質(zhì)量M；根據(jù)公式a=$\frac{mg}{M}$，求出小車的加速度
C．處理實驗數(shù)據(jù)時采用描點法畫圖象，是為了減小誤差
D．處理實驗數(shù)據(jù)時采用a-$\frac{1}{M}$ 圖象，是為了便于根據(jù)圖線直觀地作出判斷
（2）某學(xué)生在平衡摩擦力時，把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大．他所得到的a-F關(guān)系可用圖甲中的哪個表示？C（圖中a是小車的加速度，F(xiàn)是細線作用于小車的拉力）．

（3）某學(xué)生將實驗裝置按如圖乙所示安裝好，準備接通電源后開始做實驗．他的裝置圖中，明顯的錯誤是打點計時器使用直流電源；小車與打點計時器間的距離太長；木板水平，沒有平衡摩擦力（寫出兩條）．
（4）圖丙是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出．量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為：xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm，xEF=5.91cm，xFG=6.34cm．已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=0.42m/s2．（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，圓心角為90°的扇形COD內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強磁場，E點為半徑OD的中點．現(xiàn)有比荷大小相等的兩個帶電粒子a、b（不計重力）以大小不等的速度分別從O、E點均沿OC方向射入磁場，粒子a恰從D點射出磁場，粒子b恰從C點射出磁場，已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，則下列說法中正確的是（　�。�
A．粒子a帶正電，粒子b帶負電
B．粒子a、b在磁場中運動的加速度大小之比為5：2
C．粒子a、b的速率之比為2：5
D．粒子a、b在磁場中運動的時間之比為180：53

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

14．將一個電荷量q=-3×10-6C的負點電荷，從電場中的A點移到B點時，克服電場力做功6×10-4J，從B點移到C點電場力做功9×10-4J．
（1）則AB間電勢差UAB=200V、AC間的電勢差UAC=-100V；
（2）將一個電子從電場中的A點移到C點，電場力所做的功為100電子伏特．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

1．在用如圖甲所示的裝置“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器接在頻率為f的交流電源上，從實驗中打出的幾條紙帶中選出一條理想紙帶，如圖乙所示，選取紙帶上打出的連續(xù)4個點A、B、C、D，各點距起始點O的距離分別為S0、S1、S2、S3，已知重錘的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則：
從打下起始點O到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減少量為Ep減=mgS2，重錘動能的增加量為Ek增=$\frac{{m{{（{S_3}-{S_1}）}^2}{f^2}}}{8}$．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

18．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：
（1）用主尺最小分度為1mm，游標上有20個分度的卡尺測量金屬球的直徑，結(jié)果如圖甲所示，可以讀出此金屬球的直徑為19.40mm．

（2）該同學(xué)在實驗中測出多組擺長L與周期T的數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出了T2-L的關(guān)系圖象如圖乙所示，理論上T2-L是一條過坐標原點的直線，某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖象如圖所示．
①造成圖象不過坐標點的原因是漏測擺球的半徑；
②根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，可算出重力加速度，其值為9.86m/s2（取π2=9.87，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．如圖所示，M、N為兩個等量同種電荷，在其連線的中垂線上的P點放一靜止的點電荷q（負電荷），不計重力，下列說法中正確的是（　�。�
A．點電荷在從P到O的過程中，加速度越來越大，速度也越來越大
B．點電荷在從P到O的過程中，加速度越來越小，速度越來越大
C．點電荷越過O點后，速度越來越小，加速度越來越大，直到粒子速度為零
D．點電荷運動到O點時加速度為零，速度達最大值

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案