【題目】如圖所示為我國“嫦娥一號衛(wèi)星”從發(fā)射到進入月球工作軌道的過程示意圖。

在發(fā)射過程中經(jīng)過一系列的加速和變軌，衛(wèi)星沿繞地球“48小時軌道”在抵達近地點P時，主發(fā)動機啟動，“嫦娥一號衛(wèi)星”的速度在很短時間內(nèi)由v1提高到v2，進入“地月轉(zhuǎn)移軌道”，開始了從地球向月球的飛越。“嫦娥一號衛(wèi)星”在“地月轉(zhuǎn)移軌道”上經(jīng)過114小時飛行到達近月點Q時，需要及時制動，使其成為月球衛(wèi)星。之后，又在繞月球軌道上的近月點Q經(jīng)過兩次制動，最終進入繞月球的圓形工作軌道I。已知“嫦娥一號衛(wèi)星”質(zhì)量為m0，在繞月球的圓形工作軌道I上運動的周期為T，月球的半徑r月，月球的質(zhì)量為m月，萬有引力恒量為G。

（1）求衛(wèi)星從“48小時軌道”的近地點P進入“地月轉(zhuǎn)移軌道”過程中主發(fā)動機對“嫦娥一號衛(wèi)星”做的功（不計地球引力做功和衛(wèi)星質(zhì)量變化）；

（2）求“嫦娥一號衛(wèi)星”在繞月球圓形工作軌道I運動時距月球表面的高度；

（3）理論表明：質(zhì)量為m的物體由距月球無限遠處無初速釋放，它在月球引力的作用下運動至距月球中心為r處的過程中，月球引力對物體所做的功可表示為。為使“嫦娥一號衛(wèi)星”在近月點Q進行第一次制動后能成為月球的衛(wèi)星，且與月球表面的距離不小于圓形工作軌道I的高度，最終進入圓形工作軌道，其第一次制動后的速度大小理論上應(yīng)滿足什么條件？

【答案】（1）

（2）

（3）

【解析】試題分析：（1）根據(jù)動能定理，主發(fā)動機在嫦娥一號衛(wèi)星進入地月轉(zhuǎn)移軌道過程中對衛(wèi)星做的功

（2）設(shè)“嫦娥一號衛(wèi)星”在圓軌道I上運動時距月球表面的高度為h，根據(jù)萬有引力定律和向心力公式有

解得

（3）設(shè)“嫦娥一號衛(wèi)星”在近月點進行第一次制動后，在圓軌道I上運動的速度為，

則

解得：

設(shè)“嫦娥一號衛(wèi)星”在通過近月點脫離月球引力束縛飛離月球的速度為，根據(jù)機械能守恒定律

解得：

所以，“嫦娥一號衛(wèi)星”在近月點進行第一次制動后的速度應(yīng)滿足的條件是：

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列物理量的單位屬于導出單位的是（　　）

A. 質(zhì)量B. 速度C. 長度D. 時間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖．測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號．根據(jù)發(fā)出和接收到的信號間的時間差，測出被測物體的速度．圖乙中p1、p2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來的信號．設(shè)測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時間間隔Δt=1.0 s，超聲波在空氣中傳播的速度是v=340 m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖乙可知，汽車在接收到p1、p2兩個信號之間的時間內(nèi)前進的距離是________m，汽車的速度是________m/s.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】伽利略對自由落體運動的研究，是科學實驗和邏輯思維的完美結(jié)合，如圖所示，可大致表示其實驗和思維的過程，對這一過程的分析，下列說法正確的是（　�。�

A. 其中的甲圖是實驗現(xiàn)象，乙、丙、丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論

B. 其中的丁圖是實驗現(xiàn)象，甲圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論

C. 運用甲圖的實驗，可“沖淡”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯

D. 運用丁圖的實驗，可“放大”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是某同學設(shè)計的“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關(guān)系”的實驗。圖（甲）為實驗裝置簡圖，圖中A為小車，B為打點計時器，C為裝在砂的砂桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力，小車運動加速度a可由紙帶求得。

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

8

小車加速度a/m·s 2

1.90

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

0.30

小車質(zhì)量m/kg

0.25

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

1.67


4.00

3.50

3.00

2.5

2.00

1.40

1.00

0.60

（1）圖（乙）為某次實驗得到的紙帶（交流電的頻率為50Hz），根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)求出小車加速度大小為 m/s2；

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如表中所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖坐標紙中作出F不變時a與1/m的圖像；從圖線中得到F不變時小車加速度a與質(zhì)量m間定量關(guān)系是 。

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖（丙）所示，該圖線不通過坐標原點，其主要原因是 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1 m，導軌平面與水平面成θ＝37°角，下端連接阻值為R的電阻．勻強磁場方向與導軌平面垂直，質(zhì)量為0.2 kg、電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25.

(1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大�。�

(2)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8 W，求該速度的大�。�

(3)在上問中，若R＝2 Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強度的大小與方向．

(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，“飛車走壁”的演員騎著摩托車飛駛在光滑的圓臺形筒壁上，筒的軸線垂直于水平面，圓臺筒固定不動�，F(xiàn)將圓臺筒簡化為如圖乙所示，若演員騎著摩托車先后在A、B兩處緊貼著內(nèi)壁分別在圖乙中虛線所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則下列說法正確的是

A．A處的線速度大于B處的線速度

B．A處的角速度大于B處的角速度

C．A處對筒的壓力大于B處對筒的壓力

D．A處的向心力大于B處的向心力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了安全，在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持一定的距離。已知某高速公路的最高限速為v＝40m/s。假設(shè)前方汽車突然停止，后面司機發(fā)現(xiàn)這一情況，經(jīng)操縱剎車到汽車開始減速經(jīng)歷的時間（即反應(yīng)時間）t＝0.5s。剎車時汽車的加速度大小為4m/s2。求該高速公路上行駛的汽車的距離至少應(yīng)為多少？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一小球在桌面上從靜止開始做加速直線運動，現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄下小球每次曝光的位置，并將小球的位置編號，如圖甲所示，1位置恰對應(yīng)小球剛開始運動的瞬間，作為零時刻．攝影機連續(xù)兩次曝光的時間間隔均相同．

(1)小球從1位置到6位置的運動過程中經(jīng)過各位置的速度分別為v1＝0，v2＝0.06 m/s，v3＝________ m/s，v4＝0.18 m/s，v5＝________ m/s.

(2)在圖乙所示的坐標紙上作出小球的速度—時間圖象(保留描點痕跡)________．

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