【題目】物體在萬(wàn)有引力場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫做引力勢(shì)能．若取兩物體相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零，一個(gè)質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)距質(zhì)量為的引力源中心為時(shí)，其萬(wàn)有引力勢(shì)能（式中為引力常數(shù)）．如圖所示，一顆質(zhì)量為的人造地球衛(wèi)星在離地面高度為的圓形軌道上環(huán)繞地球飛行，已知地球的質(zhì)量為，地球半徑為．求

（1）該衛(wèi)星在距地面高度為的圓軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)衛(wèi)星的周期為多少？

（2）該衛(wèi)星在距地面高度為的圓軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)衛(wèi)星的動(dòng)能為多少？

（3）假定該衛(wèi)星要想掙脫地球引力的束縛，衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)至少要做多少功？

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：（1）由萬(wàn)有引力提供向心力，然后結(jié)合牛頓第二定律即可求出衛(wèi)星的周期；（2）由萬(wàn)有引力提供向心力，然后結(jié)合牛頓第二定律即可求出衛(wèi)星的動(dòng)能；（3）衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)做的功，至少要使衛(wèi)星脫離地球的重力勢(shì)能的影響．

（1）質(zhì)量為m的人選地球衛(wèi)星在離地面高度為的圓形軌道環(huán)繞地球飛行

萬(wàn)有引力提供向心力，得：

所以衛(wèi)星的周期：

（2）根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，得：

衛(wèi)星的動(dòng)能：

（3）根據(jù)引力勢(shì)能的表達(dá)式：

地球表面的衛(wèi)星的重力勢(shì)能：

以無(wú)窮遠(yuǎn)外引力勢(shì)能為零，衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)做的功，至少要使衛(wèi)星脫離地球的影響，到達(dá)重力勢(shì)能的地位，所以發(fā)動(dòng)機(jī)做功的最小值：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，B是豎直平面內(nèi)四分之一圓周軌道的最低點(diǎn)，由于圓軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)是變化的，小球從A到B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在小球從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法中正確的是（ ）

A. 小球的加速度為零 B. 小球所受到的支持力大小逐漸增大

C. 小球所受到的合力不變 D. 從A到B小球與接觸面間動(dòng)摩擦因數(shù)逐漸增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線是用實(shí)驗(yàn)方法描繪出的某一靜電場(chǎng)的一簇等勢(shì)線及其電勢(shì)的值，一帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下飛經(jīng)該電場(chǎng)時(shí)，恰能沿圖中的實(shí)線從A點(diǎn)飛到C點(diǎn)，則下列判斷正確的是（ ）

A. 粒子帶負(fù)電

B. 粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在C點(diǎn)的電勢(shì)能

C. A點(diǎn)的加速度大于C點(diǎn)的加速度

D. 粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功大于從B點(diǎn)到C點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，、兩物塊的質(zhì)量分別為和，靜止疊放在水平地面上．、間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為．現(xiàn)對(duì)施加一水平拉力，則（ ）

A. 當(dāng)時(shí)，、都相對(duì)地面靜止

B. 當(dāng)時(shí)，的加速度為

C. 當(dāng)時(shí)，相對(duì)滑動(dòng)

D. 無(wú)論為何值，的加速度不會(huì)超過

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲是2012年我國(guó)運(yùn)動(dòng)員在倫敦奧運(yùn)會(huì)上蹦床比賽中的一個(gè)情景。設(shè)這位蹦床運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員的腳在接觸蹦床過程中，蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力F隨時(shí)間t的變化規(guī)律通過傳感器用計(jì)算機(jī)繪制出來(lái)，如圖乙所示。取g= 10m/s2，根據(jù)F-t圖象分析求解：

（1）運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量；

（2）運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度；

（3）在不計(jì)空氣阻力情況下，運(yùn)動(dòng)員重心離開蹦床上升的最大高度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗制玩具小車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn).所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為）.完成下列填空：

（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg；

（2）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí)，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為_____kg；

（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)，此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：

（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為_____N；小車通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為_______。（重力加速度大小取，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為θ的斜面上有A、B、C三點(diǎn)，現(xiàn)從這三點(diǎn)分別以不同的初速度水平拋出一小球，三個(gè)小球均落在斜面上的D點(diǎn)，今測(cè)得AB＝BC＝CD，不計(jì)空氣阻力，由此可以判斷( )

A. 從A、B、C處拋出的三個(gè)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為

B. 從A、B、C處拋出的三個(gè)小球落在斜面上時(shí)速度與斜面的夾角相同

C. 從A、B、C處拋出的三個(gè)小球的初速度大小之比為3 ：2 ：1

D. 從A、B、C處拋出的三個(gè)小球距斜面最遠(yuǎn)時(shí)速度方向與水平方向夾角的正切值之比為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，下面一些實(shí)驗(yàn)步驟：

A.用天平測(cè)出重物和夾子的質(zhì)量

B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用鐵夾固定在放到桌邊的鐵架臺(tái)上，使兩個(gè)限位孔在同一豎直面內(nèi)

C.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在交流電源上，電源開關(guān)處于斷開狀態(tài)

D.將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，處于靜止?fàn)顟B(tài)

E.接通電源，待計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后釋放紙帶，再斷開電源

F.用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間

G.更換紙帶，重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

(1)對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，以上不必要的步驟是____________。

(2)圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，O 為打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C 為從適當(dāng)位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其它點(diǎn)未畫出），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔 0.02s 打一個(gè)點(diǎn)，若重物的質(zhì)量為 0.5kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?/span> g=9.8m/s2，由圖乙所給的數(shù)據(jù)算出（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）：

①在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的速度為_________m/s；

②從 O 點(diǎn)下落到 B 點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能的減少量為_________J；打 B 點(diǎn)時(shí)重物的動(dòng)能為_________J；

（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重力勢(shì)能的減少量______動(dòng)能的增加量（填“略大于”或者 “略小于”或者“等于”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（6分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖在水平桌面上放置一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過桌邊后便做平拋運(yùn)動(dòng)。在鋼球拋出后經(jīng)過的地方放置一塊水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通過豎直標(biāo)尺讀出，木板可以上下自由調(diào)節(jié)。在木板上固定一張白紙。該同學(xué)在完成裝置安裝后進(jìn)行了如下步驟的實(shí)驗(yàn)：

A．實(shí)驗(yàn)前在白紙上畫一條直線，并在線上標(biāo)出a，b，c三點(diǎn)，且ab＝bc＝20.00cm，如圖。

B．讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中a點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差h1＝h.

C．讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中b點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差h2＝h＋10.00(cm)。

D．讓鋼球從斜面上的同一位置由靜上滾下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中c點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差h3＝h＋30.00(cm)。

則該同學(xué)由上述測(cè)量結(jié)果即可粗測(cè)出鋼球的平拋初速度大小v0＝______m/s，鋼球擊中b點(diǎn)時(shí)其豎直分速度大小為vby＝______m/s。已知鋼球的重力加速度為g＝10m/s2，空氣阻力不計(jì)。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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同步練習(xí)冊(cè)答案