【題目】我國(guó)自行研制的“神舟”六號(hào)載人飛船，于2005年10月12日在酒泉發(fā)射場(chǎng)由長(zhǎng)征二號(hào)F型火箭發(fā)射升空。并按預(yù)定軌道環(huán)繞地球飛行5天后，安全返回，在內(nèi)蒙古的主著陸場(chǎng)著陸。

【1】設(shè)“神舟”六號(hào)飛船在飛行過(guò)程中繞地球沿圓軌道運(yùn)行，已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，時(shí)間t秒內(nèi)飛船繞地球運(yùn)行的圈數(shù)為N，求飛船離地面的平均高度h。

【2】已知質(zhì)量為m的飛船在太空中的引力勢(shì)能可表示為：Ep=－，式中Ｇ為萬(wàn)有引力常量，M為地球的質(zhì)量，r為飛船到地球中心的距離。那么將質(zhì)量為m的飛船從地面發(fā)射到距離地面高度為h的圓形軌道上，長(zhǎng)征二號(hào)F型火箭至少要對(duì)飛船做多少功？（不考慮地球自轉(zhuǎn)對(duì)發(fā)射的影響）。

【答案】（1） (2)

【解析】

（1）由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律對(duì)飛船的運(yùn)行過(guò)程列出等式求解；
（2）表示出將飛船由距地球無(wú)窮遠(yuǎn)處移至距離地球表面為h處引力做功，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律列出等式求解．

（1）飛船飛行時(shí)間為t，繞地球飛行的圈數(shù)為N，飛船繞地球飛行的周期：

①

設(shè)飛船質(zhì)量m，地球質(zhì)量M，由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律得

②

又因?yàn)?/span> ③

由①、②、③得

（2）飛船在軌道上滿足

變換后可得飛船達(dá)（R+h）的軌道上動(dòng)能Ek為

由題給條件知飛船在達(dá)到軌道上增加的引力勢(shì)能Ep為

所以火箭至少要對(duì)飛船做的功W為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】汽車以10m/s的速度開始剎車，剎車中加速度大小為2m/s2．關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是

A. 剎車后6s末的速度為2m/s

B. 剎車后6s內(nèi)的位移為25m

C. 剎車中整個(gè)位移中點(diǎn)的速度為5m/s

D. 停止前第3s、第2s、最后1s的位移之比為1：3：5

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，P、Q是兩個(gè)電量相等的正的點(diǎn)電荷，它們連線的中點(diǎn)是O，A、B是中垂線上的兩點(diǎn)，OA＜OB，用EA、EB、φA、φB分別表示A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)，則()

A. EA一定大于EB，φA一定大于φB

B. EA不一定大于EB，φA一定大于φB

C. EA一定大于EB，φA不一定大于φB

D. EA不一定大于EB，φA不一定大于φB

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，電子靜止在兩平行金屬板A、B間的a點(diǎn)，t＝0時(shí)刻開始A板電勢(shì)按如圖乙所示規(guī)律變化，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 電子可能在極板間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

B. t1時(shí)刻電子的動(dòng)能最大

C. 電子能從小孔P飛出，且飛出時(shí)的動(dòng)能不大于eU0

D. 電子不可能在t2～t3時(shí)間內(nèi)飛出電場(chǎng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】汽車正在以12m/s的速度在平直的公路上前進(jìn)，在它的正前方15m處有有障礙物，汽車立即剎車做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為6m/s2，則（ ）

A. 剎車后3s末汽車和障礙物之間的距離為3m

B. 剎車后3s末汽車和障礙物之間的距離為6m

C. 剎車后3s末汽車的速度大小為6m/s

D. 剎車后3s末汽車的速度大小為0

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源的頻率是，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在小車拖動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡，以此記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況．

（）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是________．

（2）關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（______）

A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在長(zhǎng)木板上，且靠近滑輪一端

B.開始實(shí)驗(yàn)時(shí)小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端

C.先釋放小車，再接通電源

D.牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)越多越好

（3）下圖為實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出(電源頻率為 ).由圖知紙帶上點(diǎn)的瞬時(shí)速度_________m/s;加速度_________m/s2; (結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為1V、2V、3V，正六邊形所在平面與電場(chǎng)線平行。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 通過(guò)CD和AF的直線應(yīng)為電場(chǎng)中的兩條等勢(shì)線

B. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為10V/m

C. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)橛?/span>C指向A

D. 將一個(gè)電子由E點(diǎn)移到D點(diǎn)，電子的電勢(shì)能將減少

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電場(chǎng)中有一點(diǎn)P，下列說(shuō)法正確的是 （ ）

A. 若放在P點(diǎn)的電荷的電量減半，則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)減半

B. 若P點(diǎn)沒有檢驗(yàn)電荷，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零

C. P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)所受的電場(chǎng)力越大

D. P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)闄z驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖。已知電子的質(zhì)量是m，電量為e，在平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)I和Ⅱ，兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為L的正方形(不計(jì)電子所受重力)。

(1)在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求電子在ABCD區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間和電子離開ABCD區(qū)域的位置；

(2)在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開，求所有釋放點(diǎn)的位置。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案