我国自行研制的“神舟”六号载人飞船载着中国第二代两名航天员,于2005年10月12日9时在酒泉发射场由“长征二号F”大推力运载火箭发射升空,并按预定轨道环绕地球飞行76圈后,于10月17日4时32分安全返回落在内蒙古的主着陆场。
(1)设“神舟”六号飞船在飞行过程中绕地球沿圆轨道运行,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,飞船绕地球运行的周期为T,试计算飞船离地面的平均高度h。
(2)已知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距离地球中心为r处的过程中,万有引力做功为,式中G为万有引力恒量,M为地球质量,那么将质量为m的飞船从地面发射到距离地面高度为h的圆轨道上,火箭至少要对飞船做多少功?(为简化计算,不考虑地球自转对发射的影响)。
(1)设“神舟”六号飞船在飞行过程中绕地球沿圆轨道运行,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,飞船绕地球运行的周期为T,试计算飞船离地面的平均高度h。
(2)已知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距离地球中心为r处的过程中,万有引力做功为,式中G为万有引力恒量,M为地球质量,那么将质量为m的飞船从地面发射到距离地面高度为h的圆轨道上,火箭至少要对飞船做多少功?(为简化计算,不考虑地球自转对发射的影响)。
2011高一·江西吉安·竞赛 查看更多[1]
(已下线)2011年江西省吉安县二中高二竞赛物理卷
更新时间:2016-12-07 19:54:14
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【推荐1】华为Mate 60 Pro通过中国自主研制的天通一号卫星通信系统实现了卫星电话功能,天通一号卫星是地球同步卫星。天通一号卫星发射首先利用火箭将卫星运载至地球附近圆形轨道1,通过多次变轨最终进入地球同步轨道3。其变轨简化示意图如图所示,轨道1离地面高度为h。已知天通一号卫星质量为m,地球自转周期为,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心,引力常量为G。如果规定距地球无限远处为地球引力零势能点,地球附近物体的引力势能可表示为,其中M(未知)为地球质量,m为物体质量,r为物体到地心距离。求:
(1)“天通一号”卫星在轨道1的运行周期T;
(2)假设在变轨点P和Q通过两次发动机加速,“天通一号”卫星正好进入地球同步轨道3,则发动机至少做多少功?
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【推荐2】已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g。质量为m的宇宙飞船在半径为的轨道1上绕地球中心O做圆两运动。现飞船在轨道1的A点加速到椭圆轨道2上,再在远地点B点加速,从而使飞船转移到半径为的轨道3上,如图所示。若相距r的两物体间引力势能为,求:
(1)飞船在轨道2上经过近地点A和远地点B的速率之比。
(2)飞船在轨道2上从A点到B点飞行的时间。
(3)若要实现由A点从轨道1转移到轨道2,需要在轨道1上对飞船做多少功?
(1)飞船在轨道2上经过近地点A和远地点B的速率之比。
(2)飞船在轨道2上从A点到B点飞行的时间。
(3)若要实现由A点从轨道1转移到轨道2,需要在轨道1上对飞船做多少功?
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【推荐1】如图所示,2013年12月2日,搭载着“嫦娥三号”的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空,“嫦娥三号”经地月转移轨道,通过轨道修正,减速制动和绕月变轨进入距月球表面高度100 km环月轨道Ⅰ,然后在M点通过变轨进入近月点15 km的椭圆轨道Ⅱ,最后“嫦娥三号”将从高度15 km的近月点开始动力下降,最终“嫦娥三号”带着“玉兔”月球车于12月15日成功实现了在月球表面的软着陆.若月球表面的重力加速度取1.6 m/s2,月球半径取1 700 km.求:
(1)“嫦娥三号”在环月圆轨道Ⅰ上的向心加速度(结果保留两位有效数字);
(2)“嫦娥三号”在轨道Ⅰ、Ⅱ上运动的周期之比.
(1)“嫦娥三号”在环月圆轨道Ⅰ上的向心加速度(结果保留两位有效数字);
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【推荐2】已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g。质量为m的宇宙飞船在半径为的轨道1上绕地球中心O做圆两运动。现飞船在轨道1的A点加速到椭圆轨道2上,再在远地点B点加速,从而使飞船转移到半径为的轨道3上,如图所示。若相距r的两物体间引力势能为,求:
(1)飞船在轨道2上经过近地点A和远地点B的速率之比。
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【推荐3】迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中,沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成,它们之间的导体绳沿地球半径方向,如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下,导体绳中形成指向地心的电流,等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力,可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为H,导体绳长为L(L≪H),地球半径为R,质量为M,万有引力常量为G,轨道处磁感应强度大小为B,方向垂直于导体绳。忽略地球自转的影响。求:
(1)卫星做圆周运动速度v及导体绳中感应电动势E1;
(2)电池电动势E2。
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【推荐1】如图所示,在水平面内固定一个半径为R的半圆形光滑细玻璃管,处于垂直纸面方向的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。以管的一端O为坐标原点,以其直径为x轴建立平面直角坐标系。一个质量为m,带电量为+q的小球(小球可视为质点)从O端以一定的初速度入射,在玻璃管内运动时恰好不受玻璃管侧壁的作用力。
(1)判断所加磁场的方向,并求出小球入射的初速度大小;
(2)若撤掉磁场,在水平方向施加一个沿y轴负向的匀强电场,已知小球在玻璃管内运动过程中,动能最小值为入射动能的一半,请写出小球在管内运动的动能Ek随x变化的函数;
(3)在(2)问题的基础上,求小球受到玻璃管侧壁作用力的最小值。
(1)判断所加磁场的方向,并求出小球入射的初速度大小;
(2)若撤掉磁场,在水平方向施加一个沿y轴负向的匀强电场,已知小球在玻璃管内运动过程中,动能最小值为入射动能的一半,请写出小球在管内运动的动能Ek随x变化的函数;
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【推荐2】如图甲所示,劲度系数为k、足够长的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处由静止释放,落在弹簧上与弹簧连接在一起不再分开,以后继续向下运动到最低点的过程中,小球的速度v随时间t的变化图像如图乙所示,其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BCD是平滑的曲线。不计空气阻力,重力加速度为g。若以小球接触弹簧的位置为原点(此时弹簧处于原长),沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,求:
(1)作出弹簧弹力F与x的图像,并由图像求弹力做功的表达式;
(2)乙图中B点对应的坐标xB及此时小球的速率vB;
(3)D点对应的弹簧弹力大小FD;
(4)以后运动到最高点时弹簧弹力F的大小和方向。
(1)作出弹簧弹力F与x的图像,并由图像求弹力做功的表达式;
(2)乙图中B点对应的坐标xB及此时小球的速率vB;
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(4)以后运动到最高点时弹簧弹力F的大小和方向。
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名校
【推荐3】如图甲所示,轻弹簧左端固定在竖直墙上,右端点在O点位置。质量为m=2kg的物块A(可视为质点)以初速度v0=3m/s从距O点右方,x0=0.65m的P点处向左运动,与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O′点位置后,A又被弹簧弹回。A离开弹簧后,恰好回到P点,物块A与水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,重力加速度g取10m/s2求:
(1)物块A从P点出发到又回到P点的过程,克服摩擦力所做的功;
(2)O点和O′点间的距离x1;
(3)如图乙所示,若将另一个与A完全相同的物块B(可视为质点)与弹簧右端拴接,将Δ放在B右边,向左推A、B,使弹簧右端压缩到O′点位置,然后从静止释放,A、B共同滑行一段距离后在弹簧处于原长处分离。分离瞬间物块A的速度v1是多少?
(1)物块A从P点出发到又回到P点的过程,克服摩擦力所做的功;
(2)O点和O′点间的距离x1;
(3)如图乙所示,若将另一个与A完全相同的物块B(可视为质点)与弹簧右端拴接,将Δ放在B右边,向左推A、B,使弹簧右端压缩到O′点位置,然后从静止释放,A、B共同滑行一段距离后在弹簧处于原长处分离。分离瞬间物块A的速度v1是多少?
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