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    (2)1957年第一颗人造卫星上天.开辟了人类宇航的新时代.四十多年来.人类不仅发射了人造地球卫星.还向宇宙空间发射了多个空间探测器.空间探测器要飞向火星等其它行星.甚至飞出太阳系.首先要克服地球对它的引力的作用.理论研究表明.由于物体在地球附近受到地球对它的万有引力的作用.具有引力势能.设质量为m的物体在距地球无限远处的引力势能为零.则引力势能表达式为EP＝-G.式中G是万有引力常量.M是地球的质量.r是该物体距地心的距离.现有一个质量为m的空间探测器绕地球做匀速圆周运动.运行周期为T.已知地球半径为R0.地面附近的重力加速度为g0.该探测器做匀速圆周运动时的机械能(用m.g0.R0.T表示),的情形下.要使这个空间探测器从运行轨道上出发.脱离地球的引力作用.至少要对它作多少功? 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    1957年第一颗人造卫星上天，开辟了人类宇航的新时代．四十多年来，人类不仅发射了人造地球卫星，还向宇宙空间发射了多个空间探测器．空间探测器要飞向火星等其它行星，甚至飞出太阳系，首先要克服地球对它的引力的作用．
    理论研究表明，物体在地球附近都受到地球对它的万有引力的作用，具有引力势能，设物体在距地球无限远处的引力势能为零，则引力势能可以表示为E=-G=
    Mmr
    ，其中G是万有引力常量，M是地球的质量，m是物体的质量，r是物体距地心的距离．
    现有一个空间探测器随空间站一起绕地球做圆周运动，运行周期为T，已知探测器的质量为m，地球半径为R，地面附近的重力加速度为g．要使这个空间探测器从空间站出发，脱离地球的引力作用，至少要对它作多少功？

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    （18分）1957年第一颗人造卫星上天，开辟了人类宇航的新时代。四十多年来，人类不仅发射了人造地球卫星，还向宇宙空间发射了多个空间探测器。空间探测器要飞向火星等其它行星，甚至飞出太阳系，首先要克服地球对它的引力的作用。理论研究表明，由于物体在地球附近受到地球对它的万有引力的作用，具有引力势能。设质量为m的物体在距地球无限远处的引力势能为零，则引力势能表达式为EP＝－，式中G是万有引力常量，M是地球的质量，r是该物体距地心的距离。

    （1）试证明空间探测器的最小发射速度与它绕地球匀速运行的最大环绕速度相等。

    （2）现有一个质量为m的空间探测器绕地球做匀速圆周运动，运行周期为T，已知球半径为R，地面附近的重力加速度为g。求该探测器做匀速圆周运动时的机械能（用m、g、R、T表示）；

    （3）在（2）的情形下，要使这个空间探测器从运行轨道上出发，脱离地球的引力作用，至少要对它作多少功？

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    1957年第一颗人造卫星上天，开辟了人类宇航的新时代．四十多年来，人类不仅发射了人造地球卫星，还向宇宙空间发射了多个空间探测器．空间探测器要飞向火星等其它行星，甚至飞出太阳系，首先要克服地球对它的引力的作用．
    理论研究表明，物体在地球附近都受到地球对它的万有引力的作用，具有引力势能，设物体在距地球无限远处的引力势能为零，则引力势能可以表示为E=-G=，其中G是万有引力常量，M是地球的质量，m是物体的质量，r是物体距地心的距离．
    现有一个空间探测器随空间站一起绕地球做圆周运动，运行周期为T，已知探测器的质量为m，地球半径为R，地面附近的重力加速度为g．要使这个空间探测器从空间站出发，脱离地球的引力作用，至少要对它作多少功？

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    一、二、选择题。

    1. C   　2. C　 3. A  　4. D　 5. B    6. AB　7. ABD   8. AC　 9. BD

    三、简答题.本题共２小题，共计２０分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答．

    10.(1)7.2 （2分）  　　　8.695(8.692~8.698均对)　　（2分）

    (2) ①a.平衡摩擦力（1分）      b.钩码的重力远小于小车的总重力（1分） 

    ②（2分，其它正确也得分）    钩码的重力和小车的总质量 （2分）

    11．（10分）

    学科网(Zxxk.Com)（1）略（3分）

    （2）（3）

    （3）（4分）(写出正确结果即给满分）

    ，电压表的电阻为RV，开关闭合电，电路中电流为I，外电路总电阻为

    根据闭合电路欧姆定律有：E=U+Ir=U+r，整理得：

    可见图象为一条直线，故横坐标应表

    直线的斜率为由此解得：

    四．简答题：本题有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组题，请在其中任选两组题作答；若三组题均答，则以Ⅰ、Ⅱ两组题计分,共24分，把答案填在题中的横线上或根据要求作答。

    12．(1)ＢＦＨ （全对得4分，不全对的，选对1个给1分，选错1个扣1分，扣完为止）

    学科网(Zxxk.Com)(2)解：

    ①如图，紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点E到亮区中心G的距离r就是所求最半径。

    设紫光临界角为C，由全反射的知识：    （2分）

     

    由几何知识可知:     

               （1分）                    

      （1分）

          （1分）

      

    所以有: ＝1m  （1分）

       (其他几何关系解法，只要正确参考上述步骤给分)

    ②紫色。（2分）

    13．(1) CDF （全对得4分，不全对的，选对1个给1分，选错1个扣1分，扣完为止）

    (2) 解：（1）由质量数和电荷数守恒可知：

    　　          (2分)

    　　（2）由题设条件可求出质量亏损为：

    　　△m=2.0136u×2-（3.0150-1.0087）u=0.0035u

    所以释放的核能为：  (2分)

    （3）由动量和能量守恒有

    　　

    　　解得：    (1分)

    　　          (1分)

    14．（1）飞机水平速度不变    ①   y方向加速度恒定    ②

    消去t即得    ③   由牛顿第二定律    ④

    （2）在h处    ⑥     ⑦    

    ①~④式  共4分     ⑥~⑦式 共4分(用动能定理或其他解法正确同样给分)

     

    15、(12分) (1)证明：因为行星的质量M=（R是行星的半径），(1分)

    行星的体积V=R3，所以行星的平均密度==，        (2分)

    即T2=，是一个常量，对任何行星都相同。                 (1分) 

    （2）空间探测器绕地球作圆周运动，有

    由＝得，空间站的轨道半径R＝　　（1分）

    ＝

    随空间站一起运动时，空间探测器的动能为mv2＝＝　（1分）

    随空间站一起运动时，空间探测器具有的机械能为

    E1＝－＋mv2=－＝－　（2分）

    （3）空间站要脱离地球的引力，机械能最小值为E∞＝0，因此，对探测器做功为

    W＝E∞－E1＝　　　　　　（2分）

    由地面附近的重力加速度  得　 2分）

    16.  (1)   (3分)

    在ab棒上升到最高点的过程中,根据能量守恒定律:

       (2分)

    Q=30J (1分)      电阻R上的热量:QR=Q/3=10J  (1分)

    (2)在0~T/4内,             (1分)

      在T/4~T/2内,     

                 (2分)

    在3T/4~T内 Q3=Q1=            (1分)

    ++=5J  (1分)解得:B0=0.5T    (1分)

    17．解：（1）粒子由a点进入磁场在洛仑兹力作用下做圆周运动,所以 ①（1分）

         由题意知粒子圆周运动的半径:  ②  （1分）

    学科网(Zxxk.Com)     由①、②得：（2分）

    （2）据题意，粒子在电场中的运动时间为周期的整数倍，

    即：    于是得：   （1分）

        粒子在电场中运动侧向总位移：  （2分）             

    学科网(Zxxk.Com)    带入已知量计算得：      （1分）

    （3）由粒子在磁场中的受力可判断粒子带负电,粒子在时刻进入电场后向N板偏转,由题意知粒子应刚好平行于N板从N板的边缘水平飞出.并沿着水平方向进入磁场.

    如图，设粒子从B点进入磁场,从C点射出,O"点为粒子圆周运动的圆心,由(1)知:,所以OBO''C为菱形,故有,  （2分）

         由于粒子水平射出,故O"B⊥v0,于是OC⊥v0,方向竖直,故aOC共线,

    所以射出的点到a点的距为:aC=2R=10L0. （2分）

     

     

     


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