【題目】地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T0,取無(wú)窮遠(yuǎn)處的引力勢(shì)能為零.質(zhì)量為m的衛(wèi)星在繞地球無(wú)動(dòng)力飛行時(shí),它和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,它們之間引力勢(shì)能的表達(dá)式是Ep=-,其中r是衛(wèi)星與地心間的距離.現(xiàn)欲將質(zhì)量為m的衛(wèi)星從近地圓軌道Ⅰ發(fā)射到橢圓軌道Ⅱ上去,軌道Ⅱ的近地點(diǎn)A和遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地心分別為r1=R,r2=3R.若衛(wèi)星在軌道Ⅱ上的機(jī)械能和在r3=2R的圓周軌道Ⅲ上的機(jī)械能相同,則( 。
A. 衛(wèi)星在近地圓軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同
B. 從軌道Ⅰ發(fā)射到軌道Ⅱ需要在近地的A點(diǎn)一次性給它提供能量
C. 衛(wèi)星在橢圓軌道上的周期為T0
D. 衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅱ上自由運(yùn)行時(shí),它在B點(diǎn)的機(jī)械能大于在A點(diǎn)的機(jī)械能
【答案】B
【解析】
根據(jù)開(kāi)普勒第三定律比較衛(wèi)星在近地圓軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期與地球同步衛(wèi)星周期的關(guān)系,即得到與地球自轉(zhuǎn)周期關(guān)系.根據(jù)能量守恒定律求衛(wèi)星變軌需要提供的能量.由開(kāi)普勒第三定律求衛(wèi)星在橢圓軌道上的周期.衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能是守恒的.
A、根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知,衛(wèi)星在近地圓軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期小于地球同步衛(wèi)星周期,即小于地球自轉(zhuǎn)周期.故A錯(cuò)誤.
B、設(shè)從軌道Ⅰ發(fā)射到軌道Ⅱ需要在近地的A點(diǎn)一次性給它提供能量為E.衛(wèi)星在軌道Ⅰ和軌道Ⅲ上的速率分別為v1和v3.
則v1=,v3=
據(jù)題知,衛(wèi)星在軌道Ⅱ上的機(jī)械能和在r3=2R的圓周軌道Ⅲ上的機(jī)械能相同,根據(jù)能量守恒定律得:
-++E=+(-)
聯(lián)立解得E=.故B正確.
C、設(shè)衛(wèi)星在橢圓軌道上的周期為T,而地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律得:
=
即:r1=R,r2=3R,而r>R
解得T=T0,2r≠R,故C錯(cuò)誤.
D、衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅱ上自由運(yùn)行時(shí),只有萬(wàn)有引力對(duì)它做功,其機(jī)械能守恒,則它在B點(diǎn)的機(jī)械能等于在A點(diǎn)的機(jī)械能.故D錯(cuò)誤.
故選:B
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼,探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。
(1).實(shí)驗(yàn)中還需要的測(cè)量工具有:__________。
(2).如圖乙所示,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪圖,縱軸是鉤碼質(zhì)量m,橫軸是彈簧的形變量x。由圖可知:圖線不通過(guò)原點(diǎn)的原因是__________;彈簧的勁度系數(shù)k=__________N/m(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字,重力加速度g取9.8m/s2)。
(3).如圖丙所示,實(shí)驗(yàn)中用兩根不同的彈簧a和b,畫(huà)出彈簧彈力F與彈簧長(zhǎng)度L的F-L圖象,下列正確的是(______)
A.a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)
B.a的勁度系數(shù)比b的大
C.a的勁度系數(shù)比b的小
D.彈力與彈簧長(zhǎng)度成正比
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示電路中,自感系數(shù)較大的線圈L的直流電阻不計(jì),下列操作中能使電容器C的A板帶正電的是( )
A.S閉合的瞬間
B.S斷開(kāi)的瞬間
C.S閉合電路穩(wěn)定后
D.S閉合、向左移動(dòng)變阻器觸頭
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑水平面上有一小車,小車上有一物體,用一細(xì)線將物體系于小車的A端(細(xì)線未畫(huà)出),物體與小車A端之間有一壓縮的彈簧,某時(shí)刻線斷了,物體沿車滑動(dòng)到B端并粘在B端的油泥上.關(guān)于小車、物體和彈簧組成的系統(tǒng),下述說(shuō)法中正確的是( )
①若物體滑動(dòng)中不受摩擦力,則全過(guò)程系統(tǒng)機(jī)械能守恒
②若物體滑動(dòng)中有摩擦力,則全過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒
③兩種情況下,小車的最終速度與斷線前相同
④兩種情況下,系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②③④
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】電氣混合新能源公交車,擁有兩種不同的動(dòng)力源(天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)和電力發(fā)動(dòng)機(jī))。假設(shè)汽車及車上乘客總質(zhì)量為m=1×104kg,當(dāng)它在平直路面上行駛時(shí),只采用電力驅(qū)動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P1=150 kW,能達(dá)到的最大速度為v1=54 km/h;汽車行駛在傾角為θ=37°的斜坡道上時(shí),為獲得足夠大的驅(qū)動(dòng)力,兩種發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng),此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的總額定功率可達(dá)P2=560 kW。設(shè)汽車在斜坡道上行駛時(shí)所受的摩擦阻力與在平直路面上行駛時(shí)所受的摩擦阻力相等,且汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦阻力不變。(,,)
(1)求汽車在平直路面上行駛時(shí)受到的摩擦阻力大。
(2)求汽車在斜坡道上能達(dá)到的最大速度v2的大小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在高為h=5m的平臺(tái)右邊緣上,放著一個(gè)質(zhì)量M=3kg的鐵塊,現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的鋼球以v0=10m/s的水平速度與鐵塊在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生正碰被反彈,落地點(diǎn)距離平臺(tái)右邊緣的水平距離為L=2m,已知鐵塊與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,求鐵塊在平臺(tái)上滑行的距離s(不計(jì)空氣阻力,鐵塊和鋼球都看成質(zhì)點(diǎn),取g=10m/s2).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示,曲線與r軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為r0.相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下,由靜止開(kāi)始相互接近.若兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 在r>r0階段,F做正功,分子動(dòng)能增加,勢(shì)能減小
B. 在r<r0階段,F做負(fù)功,分子動(dòng)能減小,勢(shì)能也減小
C. 在r=r0時(shí),分子勢(shì)能最小,動(dòng)能最大
D. 分子動(dòng)能和勢(shì)能之和在整個(gè)過(guò)程中不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一長(zhǎng)為L的木板A放置在水平地面上,木板的兩端分別放置著B.C兩小塊,三者質(zhì)量分別為 . 和,A與地面、B與A、C與A間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為、和,開(kāi)始時(shí)三者均靜止,現(xiàn)給物塊B一水平向右的初速度 ,同時(shí)給物塊C一向左的水平拉力 ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,試求:
(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間木板A開(kāi)始運(yùn)動(dòng);
(2)從A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至B與C相遇的時(shí)間。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】地球赤道上的重力加速度為g,物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a.衛(wèi)星甲、乙、丙在如圖所示的三個(gè)橢圓軌道上繞地球運(yùn)行,衛(wèi)星甲和乙的運(yùn)行軌道在P點(diǎn)相切.不計(jì)阻力,以下說(shuō)法正確的是( )
A、如果地球的轉(zhuǎn)速為原來(lái)的倍,那么赤道上的物體將會(huì)“飄”起來(lái)
B、衛(wèi)星甲、乙分別經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度相等
C、衛(wèi)星丙的周期最小
D、衛(wèi)星甲的機(jī)械能最大,衛(wèi)星中航天員始終處于完全失重狀態(tài);
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