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2008年9月25日21时10分，我国成功发射了神舟七号飞船．用长征二号F型运载火箭将神舟七号送入椭圆轨道，实施变轨后，再进入预定圆轨道，如图所示．飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，地球的质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，求：
（1）飞船在预定圆轨道上飞行的周期T；
（2）飞船在预定圆轨道上飞行速度v的大小．

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2008年9月25日21时10分，我国成功发射了神舟七号飞船．用长征二号F型运载火箭将神舟七号送入椭圆轨道，实施变轨后，再进入预定圆轨道，如图所示．飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，地球的质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，求：
（1）飞船在预定圆轨道上飞行的周期T；
（2）飞船在预定圆轨道上飞行速度v的大小．

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一、选择题

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

B

D

AB

BD

A

AB

ACD

BCD

ACD

BD

二、实验题

11．ABC   （选对一个得2分，二个得3分，三个得5分，错选或多选不得分）

12．（1）小球质量ｍ，B与O的高度h，OP之间距离s           （3分）

   （2）                                         （4分）

   （3） 3.4～3.7                                             （5分）

13．解：（1）由                                      （2分）

       得                        （2分）

       （2）对宇航员受力分析如图受重力mg，支持力N，由牛顿第二定律：

                             （3分）

        N  （2分）

14．解：连接A、B的圆心OO′，设B的半径为r，则A的半径为3r，且设OO′与竖直方向的夹角为，如图所示。

    则

                           (1)    （3分）

       对B球受力分析如图，B受重力mg，墙壁对它的弹力、A对它的弹力．由平衡得：

               (2)   （1分）

             (3)  （1分）

       对A受力分析如图，A受重力mg，地面的支持力N，B对A的压力N₂′，地面的摩擦力

        由平衡得：

                       （4）   （1分）

                 （5）    （1分）

        又                   （6）     （1分）

联立以上各式，解得  （1分）  

  （1分）

又由牛顿第三定律得，A对地面的压力       （1分）

                    A对地面的摩擦力         （1分）

15．解（1）A、B组成的系统机械能守恒.当A运动至最低点时，A下降的高度为，B下降的高度为  （1分）

   则有          (4分)

   又A、B速度大小相同，即              (1分)

   由以上各式解得               (2分)

（2）设杆对B做功W，在此过程中对B由动能定理

          (4分)

   解得             (2分)

   即杆对B做功.

16．（1）当A球进入MNPQ区域时，A、B 之间才存在相互作用力.

    A、B的加速度大小为       (2分)

    设经t时间，两球相撞，在t时间内

A的位移

B的位移             

又

解得：s  m             

（2）当m/s时，两球的加速度大小不变，即

 m/s²

设经t₁两小球相碰，相碰位置距MN为，则

     由以上三式解得：s  m

     碰撞前的瞬间A的速度为m/s

                 B的速度为m/s

     设碰撞后的瞬间A、B的速度分别为、，由动量和能量守恒有：

     可解得：m/s     m/s

     又因mm，故A、B可能发生第二次碰撞，假设再经t₂两球发生第二次碰撞，碰撞位置距MN为.

可解得s     m m

故在MNPQ区域第二次碰撞不能发生

第一次碰撞后，B经m离开该区域，设B离开PQ时的速度为，则

m/s

又A、B组成的系统始终动量守恒，设A出该区域的速度为

 m/s