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    【题目】一球形人造卫星的最大横截面积为、质量为，在轨道半径为的高空绕地球做圆周运动．由于受到稀薄空气阻力的作用，导致卫星运行的轨道半径逐渐变小．卫星在绕地球运转很多圈之后，其轨道的高度下降了，由于，所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动．设地球可看成质量为的均匀球体，万有引力常量为．

    （）求人造卫星在轨道半径为的高空绕地球做圆周运动的周期．

    （）取无穷远处为零势能点，当卫星的运行轨道半径为时，卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为．请估算人造卫星由半径为的圆轨道降低到半径为的圆轨道的过程中，机械能的变化．

    （）某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小，做出了如下假设：卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为，且为恒量；稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的，所有的颗粒原来都静止，它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度，在与这些颗粒碰撞的前后，卫星的速度可认为保持不变．在满足上述假设的条件下，请估算空气颗粒对卫星在半径为轨道上运行时，所受阻力大小的表达式．

    【答案】（）；（）；（）．

    【解析】（）卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：

    ．

    解得．

    （）根据牛顿定律和万有引力定律有．

    卫星的运动能为．

    势能为．

    解得．

    卫星高度下降，在半径为轨道上运行．同理可知机械为： ；

    卫星轨道高度下降，其机械能的改变量为： ．

    （）最大横截面积为的卫星，经过时间从图实线位置运动到了图中的虚线位置．该空间区域的稀薄空气颗粒的质量为： ．

    根据动量定理有： ．

    根据万有引力定律和牛顿第二定律有：

    ．

    解得．

    根据牛顿第三定律，卫星所受的阻力大小为： ．

    练习册系列答案
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    【题目】如图所示为内壁光滑的倒立圆锥，两个完全相同的小球A、B在圆锥内壁不同高度处分别做匀速圆周运动．两小球运动的线速度vA、vB，角速度ωA、ωB，加速度aA、aB和合外力FA、FB，下列结论正确的是

    A. vA>vB B. ωA＝ωB C. aA>aB D. FA<FB

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    （2）A、C两点的电势差

    （3）当小球运动至C点时，突然施加一恒力F作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移至某处，若小球仍能垂直打在挡板上，求所加恒力的最小值。

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    【题目】示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，一束电质子流经加速电压加速后，沿中线进入平行板偏转电场，经电场偏转后打在荧光屏上。如图所示．已知两偏转电场极板长均为，极板间距均为d＝1.0 cm。水平偏转电场极板边缘距荧光屏距离为。不计竖直偏转电极与水平偏转电极间间隙。请回答或求下列问题：

    （1）如果亮斑出现在荧光屏上如图所示位置，那么示波管中的极板X、Y应带什么电？

    （2）电子流的偏移量和打在荧光屏位置是通过调节加速电压和偏转电压来实现的，要使电子流能进入水平偏转电场中。竖直偏转电压与加速电压的比值不能超过多大？

    （3）如果加速电压，偏转电压 ，偏转电压 ，求电子在荧光屏上的水平偏移量

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是（ ）

    A. 质点经过C点的速率比D点的大

    B. 质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°

    C. 质点经过D点时的加速度比B点的大

    D. 质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小

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    【题目】如图所示，两带电平行金属板之间有相互正交的匀强和匀强磁场．现使一个带正电的粒子以某一初速度沿垂直于电场和磁场的方向射入两板间，测得它飞出该场区时的动能比射入时的动能小．为使带电粒子飞出场区时的动能比射入时的功能大，以下措施中可行的是（ ）

    A. 增大射入时的速度

    B. 保持金属板所带电荷量不变增大两板间的距离

    C. 保持两板间的距离不变增大两金属板所带的电荷量

    D. 增大磁场的磁感应强度

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    【题目】假设空间某一静电场的电势随变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是（ ）

    A. 空间各点场强的方向均与轴垂直

    B. 电荷沿轴从移到的过程中，一定不受电场力的作用

    C. 正电荷沿轴从移到的过程中，电场力做正功，电势能减小

    D. 负电荷沿轴从移到的过程中，电场力做负功，电势能增加

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    B. 在两个下落过程中的机械能都守恒

    C. 在P和Q中都做自由落体运动

    D. 落至底部时在P中的速度比在Q中的大

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