(12分)中國自行研制，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“神舟號”飛船，目前已經(jīng)達(dá)到或優(yōu)于國際第三代載人飛船技術(shù)，其發(fā)射過程簡化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由長征運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，A點(diǎn)距地面的高度為h1，飛船飛行五周后進(jìn)行變軌，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖所示，設(shè)飛船在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t，若已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，求：

⑴地球的平均密度是多少；
⑵飛船經(jīng)過橢圓軌道近地點(diǎn)A時(shí)的加速度大��；
⑶橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度。

⑴ρ＝；⑵aA＝；⑶h2＝－R

解析試題分析：⑴根據(jù)質(zhì)量、密度、體積間的關(guān)系可知，地球的質(zhì)量為：M＝                ①
在地球表面附近時(shí)，萬有引力與重力近似相等，有：mg＝            ②
由①②式聯(lián)立解得：地球的平均密度ρ＝
⑵根據(jù)牛頓第二定律有：＝maA               ③
由②③式聯(lián)立解得，飛船經(jīng)過橢圓軌道近地點(diǎn)A時(shí)的加速度大小為：aA＝
⑶飛船在預(yù)定圓軌道上飛行時(shí)由萬有引力提供向心力，有：＝             ④
由題意可知，飛船在預(yù)定圓軌道上運(yùn)行的周期為：T＝           ⑤
由②④⑤式聯(lián)立解得，橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度為：h2＝－R
考點(diǎn)：本題主要考查了萬有引力定律的應(yīng)用問題，屬于中檔題。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其線速度大小為v。假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測力計(jì)測量一質(zhì)量為m的物體重力，物體靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為N，已知引力常量為G，求這顆行星的質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

天文工作者觀測到某行星的半徑為R1，自轉(zhuǎn)周期為T1，它有一顆衛(wèi)星，軌道半徑為R2，繞行星公轉(zhuǎn)周期為T2。若萬有引力常量為G，求：
（1）該行星的平均密度；
（2）要在此行星的赤道上發(fā)射一顆質(zhì)量為m的近地人造衛(wèi)星，使其軌道平面與行星的赤道平面重合，且設(shè)行星上無氣體阻力，則對衛(wèi)星至少應(yīng)做多少功？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）利用水流和太陽能發(fā)電，可以為人類提供清潔能源。水的密度ρ=1×103kg/m3，太陽光垂直照射到地面上時(shí)的輻射功率P0 =1×103W/m2，地球半徑為R=6.4×106m，地球表面的重力加速度取g=10m/s2。
⑴寫出太陽光照射到地球表面的總功率P的字母表達(dá)式；
⑵發(fā)射一顆衛(wèi)星到地球同步軌道上（軌道半徑約為地球半徑的6.6≈倍）利用太陽能發(fā)電，然后通過微波持續(xù)不斷地將電力輸送到地面，這樣就建成了太陽能發(fā)電站。求衛(wèi)星在地球同步軌道上向心加速度的大小（答案保留兩位有效數(shù)字）；
⑶三峽水電站水庫面積約為S=1×109m2，平均流量Q=1.5×104m3/s，水庫水面與發(fā)電機(jī)所在位置的平均高度差為h=100m，發(fā)電站將水的勢能轉(zhuǎn)化為電能的總效率η1=60%。在地球同步軌道上，太陽光垂直照射時(shí)的輻射功率為1.4P0。太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η2=20％，將電能輸送到地面的過程要損失50%。若要使⑵中的太陽能發(fā)電站在被太陽照射時(shí)地面接收到的電功率相當(dāng)于三峽電站發(fā)電的平均功率，衛(wèi)星上太陽能電池板的面積應(yīng)為多大？(保留一位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

伽利略”木星探測器，從1989年10月進(jìn)入太空起，歷經(jīng)6年，行程37億千米，終于到達(dá)木星周圍。此后在t秒內(nèi)繞木星運(yùn)行N圈后，對木星及其衛(wèi)星進(jìn)行考察，最后墜入木星大氣層燒毀。設(shè)這N圈都是繞木星在同一個(gè)圓周上運(yùn)行，其運(yùn)行速率為V，探測器上的照相機(jī)正對木星拍攝到整個(gè)木星時(shí)的視角為θ（如圖所示），設(shè)木星為一球體。求：  
（1）木星探測器在上述圓形軌道上運(yùn)行時(shí)的軌道半徑；
（2）若人類能在木星表面著陸，至少以多大的速度將物體從其表面水平拋出，才不至于使物體再落回木星表面。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）我國“神舟”六號宇宙飛船已經(jīng)發(fā)射成功，當(dāng)時(shí)在飛船控制中心的大屏幕上出現(xiàn)的一幅衛(wèi)星運(yùn)行軌跡圖，如圖所示，它記錄了“神舟”六號飛船在地球表面垂直投影的位置變化。圖中表示在一段時(shí)間內(nèi)飛船繞地球圓周飛行四圈，依次飛經(jīng)中國和太平洋地區(qū)的四次軌跡①、②、③、④，圖中分別標(biāo)出了各地點(diǎn)的經(jīng)緯度（如：在軌跡①通過赤道時(shí)的經(jīng)度為西經(jīng)156°，繞行一圈后軌跡②再次經(jīng)過赤道時(shí)經(jīng)度為180°……），若已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度g，地球自轉(zhuǎn)周期為24h，根據(jù)圖中的信息：

（1）如果飛船運(yùn)行周期用T表示，試寫出飛船離地面高度的表達(dá)式
（2）飛船運(yùn)行一周，地球轉(zhuǎn)過的角度是多少？
（3）求飛船運(yùn)行的周期

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

用天文望遠(yuǎn)鏡長期觀測，人們在宇宙中發(fā)現(xiàn)了許多雙星系統(tǒng)，通過對它們的研究，使我們對宇宙中物質(zhì)存在的形式和分布有了較深刻的認(rèn)識，雙星系統(tǒng)是由兩個(gè)星體構(gòu)成，其中每個(gè)星體的線度都小于兩星體間的距離，一般雙星系統(tǒng)距離其它星體很遠(yuǎn)，可以當(dāng)做孤立系統(tǒng)處理，現(xiàn)根據(jù)對某一雙星系統(tǒng)的光度學(xué)測量確定，該雙星系統(tǒng)中每個(gè)星體的質(zhì)量都是M，兩者相距L，它們正圍繞兩者連線的中點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。
（1）計(jì)算該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期T計(jì)算。
（2）若實(shí)驗(yàn)上觀測到的運(yùn)動(dòng)周期為T觀測，且T觀測：T計(jì)算=1： (N>1)，為了解釋T觀測與T計(jì)算的不同，目前有一種流行的理論認(rèn)為，在宇宙中可能存在一種望遠(yuǎn)鏡觀測不到的暗物質(zhì)，作為一種簡化模型，我們假定在這兩個(gè)星體邊線為直徑的球體內(nèi)均勻分布著暗物質(zhì)，而不考慮其它暗物質(zhì)的影響，試根據(jù)這一模型和上述觀測結(jié)果確定該星系間這種暗物質(zhì)的密度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

2013年6月11日，我國神舟十號載人飛船成功發(fā)射。飛船變軌后以速度v沿圓形軌道環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為M,引力常量為G。求：
（1）飛船繞地球運(yùn)行時(shí)距地面的高度h；
（2）飛船環(huán)繞地球運(yùn)行的周期T。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示,兩個(gè)完全相同的小球A、B用等長的細(xì)線懸于O點(diǎn).線長L.若將A由圖示位置靜止釋放,則B球被碰后第一次速度為零時(shí)的高度不可能是  (      )

A．L/2      B．L/4         C．L/8      D．L/10

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