组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 万有引力与宇宙航行 > 万有引力定律的应用 > 一般人造卫星 > 卫星发射及变轨问题中各物理量的变化
题型:综合题 难度:0.65 引用次数:226 题号:21567827
传统牛顿力学与能量解决生活中的问题
1.高空抛物威胁着人们的安全,刑法修正案新增了高空抛物罪。如果一个约50g的鸡蛋,不慎从距离地面12.8m高的窗户处无初速度掉落,砸到地面上(未反弹),地面受到鸡蛋冲击的时间约为0.02s,忽略空气阻力,g取9.8m/s,下列分析正确的是(  )
A.鸡蛋砸在地面上的过程中,动量变化量的大小约为
B.鸡蛋对地面的冲量大小约为
C.鸡蛋对地面的作用力大小约为40N
D.鸡蛋对地面的冲量方向竖直向上
2.“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星,被称为“太空110”,它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源,延长卫星的使用寿命。假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一,其运动方向与地球自转方向一致,轨道平面与地球赤道平面重合,下列说法正确的是(  )
A.“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5倍
B.“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的5倍
C.站在赤道上的人可观察到“轨道康复者”向东运动
D.“轨道康复者”可在高轨道上加速,以实现对低轨道上卫星的拯救
3.如图所示,为三段光滑圆弧轨道,其圆心角均为,半径均为0.6m,沿竖直方向,是倾角的粗糙长直轨道,与圆弧相切于点,圆弧轨道平滑连接。现让质量可视为质点的小物块从长直轨道上的点由静止释放,已知,小物块与轨道间的动摩擦因数,不计其他阻力,g取9.8m/s,则下列说法正确的是(  )
A.小物块滑至点时的速度为
B.小物块滑至点时对轨道的压力约为19.14N
C.小物块不能沿轨道到达
D.小物块能沿轨道运动至点再做平抛运动
4.如图1所示,光滑水平面上有用轻绳连接的滑块A和B,其间有一处于压缩状态的轻质弹簧。已知
(1)若滑块A和B初始静止,剪断轻绳,已知弹簧恢复原长时A速度为,请在图2中画出此时刻B的速度的图示及B相对A的速度的图示;
(2)若滑块A和B以初速度运动,弹簧弹性势能为,如图3所示,某时刻剪断轻绳,请在图4中画出弹簧恢复原长时滑块A的速度的图示及滑块A速度的变化量的图示。

5.引体向上是同学们经常做的一项健身运动。一质量的同学两手正握单杠,开始时手臂完全伸直,身体呈自然悬垂状态,此时他的下颚距单杠面的高度,然后他用恒力向上拉。若不考虑空气阻力和因手弯曲而引起的人重心位置的变化,下颚必须超过单杠面方可视为合格,请完成下列问题:g取9.8m/s;结果保留2位小数
(1)第一次上拉时该同学持续用恒力经过时间下颚到达单杠面,求该恒力做功多少。
(2)第二次上拉时,用恒力拉至某位置时,他不再用力,而是依靠惯性继续向上运动,为保证此次引体向上合格,恒力至少做功多少?

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综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】“打水漂”
“打水漂”是古老的游戏,将扁平的石子向水面快速抛出,若成功,石子会在水面上连续跳跃飞向远方,形成如图所示的“水漂”效果。

(1)以一定的高度水平扔出的石子和水面相撞后,在水面上弹跳前进,形成“水漂”。假设水平方向速度没有损失,竖直方向碰撞后速度变小,下图有可能是石子“水漂”轨迹的是______
A.B.C.

(2)如图为一人工湖堤坝的截面图,堤坝斜面倾角为B点为堤坝与水面的交界点。有一个“打水漂”机器,在A点向湖面水平抛出一扁平石子。若成功形成“水漂”的秘诀是石子接触水面时的速度方向与水面夹角不大于某个固定值θ0(不考石子旋转等其他因素)。

①(多选)下列说法正确的是______
A.石子在空中的运动可简化为平抛运动
B.石子在空中运动的时间与抛出的速度无关
C.石子抛出的速度越大,机器对石子做功越多
D.石子抛出的速度越大,越有可能观察到“水漂”现象
②石子抛出点到水面的高度为h,想要打出“水漂”效果,抛出石子速度大小至少为______,如果凡是落到水面上的石子都能形成“水漂”效果,tanα 最大值为______
(3)若“打水漂”机器向平静的湖面抛出的石子恰好砸中湖面一个安全警戒浮漂,浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动,距浮漂1.6 m的水面有一片小树叶。
①受浮漂振动形成水波的影响,小树叶______逐渐远离浮漂。(选涂:A.能   B.不能)
②若浮漂在4.0 s内全振动了8次,当它开始第9次振动时,小树叶刚好开始振动,则此水波的周期为______s,此水波的传播速度为______m/s。
(4)“嫦娥五号”月球探测器返回舱为了安全带回样品,采用了类似“打水漂”多段多次减速技术。如图所示,用虚线球面表示地球大气层边界,边界外侧没有大气。关闭发动机的返回舱从a点滑入大气层,然后经b点从c点“跳出”,经d点后再从e点“跃入”。d点为轨迹最高点,距离地面高度为h,已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R

①下列选项正确的是______
A.va > vc > ve B.va = vc = ve C.va > vc = ve
②下列关于返回舱在bd两点的状态判断正确的是______
A.超重 失重            B.失重 超重          C.超重 超重
③返回舱在d点的加速度大小为______
④返回舱在d点时的角速度______ 。(选涂:A.大于   B.等于   C.小于 )
2024-04-10更新 | 135次组卷
综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】2023年5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遇十六运载火箭成功发射升空。6.5小时后,载人飞船与天和核心舱成功实现自主快速交会对接。核心舱绕地球的飞行可视为半径为R的匀速圆周运动。

(1)在竖直起飞阶段的某一时刻,火箭的加速度大小为a,载人飞船总质量为m,此时火箭对飞船作用力大小为______(重力加速度用g表示)。
(2)当飞船即将与核心舱对接时,飞船高度增大,从核心舱正下方缓慢靠近,距地面高度缓慢增加,在这个过程中
①飞船绕地球飞行的运行周期(      )
A.变小       B.不变       C.变大
②飞船需要进行(      )
A.点火加速       B.点火减速
(3)已知地球总质量M.引力常量为G,对接完成后,飞船的向心加速度为______
(4)若对接完成后飞船距地面400km,则地面接收站接收到信息的时间差最可能是(       
A.10sB.1sC.1msD.
2024-04-04更新 | 188次组卷
综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】2016年,“天宫号”发射成功,这是中国第一个真正意义上的空间实验室;2020年,火探测器“天问一号”发射成功,自此,中国迈出了行星探测的第一步。
1.2017年4月,我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行。

(1)与天宫二号单独运行时相比,组合体运行的(      )
A.周期变大                    B.速率变大
C.动能变大                    D.向心加速度变大
(2)根据下列器材在地面上使用时的主要功能,航天员在空间实验室中同样可以正常使用的是(      )
A.水银压强计             B.家用体重秤             C.哑铃                    D.弹簧拉力器
(3)与嫦娥一号、二号月球探测器不同,嫦娥三号是一次性进入距月球表面100km高的圆轨道I(不计地球对探测器的影响),运行一段时间后再次变轨,从100km的环月圆轨道I,降低到距月球15km的近月点B、距月球100km的远月点A的椭圆轨道II,如图所示,为下一步月面软着陆微准备:关于嫦娥三号探测器下列说法正确的是(      )

A.探测器在轨道II经过A点的速度大于经过B点的速度
B.探测器从轨道I变轨到轨道II,应在A点减速
C.探测器沿轨道I运动过程中,探测器中的科考仪器对其支持面有压力
D.探测器在轨道II经过A点时的加速度小于在轨道I经过A点时的加速度
2.2020年7月23日,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器成功发射,火星公转半径约为地球公转半径的倍,不考虑火星自转造成的影响。

(1)天问一号的发射速度为v,以下说法正确的是(      )
A.11.2m/s<v<16.7km/s                           B.v>16.7km/s
C.7.9km/s<v<11.2m/s                           D.v<7.9km/s
(2)火星的公转周期约为地球公转周期的多少倍(      )
A.                    B.                    C.                    D.
(3)已知引力恒量为G,火星质量为M,火星半径为R,则火星表面的重力加速度为____________
7日内更新 | 30次组卷
共计 平均难度:一般