满分5 > 高中物理试题 >

理论证明,取离星球中心无穷远处为引力势能的零势点时,以物体在距离星球中心为r 处...

理论证明,取离星球中心无穷远处为引力势能的零势点时,以物体在距离星球中心为r 处的引力势能可表示为:Ep=-Gmanfen5.com 满分网,式中G为万有引力常数,M、m表示星球与物体的质量,而万有引力做的正功等于引力势能的减少.已知月球质量为M、半径为R,探月飞船的总质量为m.月球表面的重力加速度为g.
(1)求飞船在距月球表面高度为H=R的环月轨道运行时的速度v;
(2)设将飞船从月球表面发送到上述环月轨道的能量至少为E.有同学提出了一种计算此能量E的方法:根据manfen5.com 满分网,将(1)中的v代入即可.请判断此方法是否正确,并说明理由.如不正确,请给出正确的解法与结果(不计飞船质量的变化及其他天体的引力).
(1)探月飞船作圆周运动所需的向心力由月球对探月飞船的万有引力提供,根据牛顿第二定律和向心力公式求解速度v. (2)探月飞船从月球表面发送到H高处的过程中月球的引力为变力,飞船克服引力所做的功不等于mgH.应根据题中条件:引力势能Ep=-G,根据能量守恒列式求解. 【解析】 (1)探月飞船作圆周运动所需的向心力由月球对探月飞船的万有引力提供,则有      解得 (2)不正确;因探月飞船从月球表面发送到H高处的过程中月球的引力为变力,故克服引力所做的功不等于mgH.   由引力势能定义可知,探月飞船从月球表面发送到H处引力势能的改变量 整理后得 由能量守恒定律可知,将探月飞船从月球表面发送到H处所需的能量为 联立求解得 答: (1)飞船在距月球表面高度为H=R的环月轨道运行时的速度v为; (2)不正确.正确的解法与结果见上.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图所示,A、B两个材料相同的物体用长为L且不可伸长的线连结在一起放在水平面上.在水平力F作用下以速度v做匀速直线运动.A的质量是B的两倍,某一瞬间线突然断裂,保持F不变,仍拉A继续运动距离s后再撤去,则当A、B都停止运动时,A和B相距多远?

manfen5.com 满分网 查看答案
某同学用如图1所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所以测量数据及其标记符号如图2所示.
该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):
方法A:由manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网,…,manfen5.com 满分网,取平均值g=8.667m/s2
方法B:由manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网,取平均值g=8.673m/s2
manfen5.com 满分网
I.从实验装置看,该同学所用交流电的电压为______伏特,操作步骤中释放纸带和接通电源的先后顺序应该是______
II.从数据处理方法看,在测到的数据S1、S2、S3、S4、S5、S6中,对实验结果起作用的,方法A中有______;方法B中有______.因此,选择方法______(A或B)更合理,这样可以减少实验的______(系统或偶然)误差.
III.本实验误差的主要来源有______(试举出两条).
查看答案
科技馆中有一个展品(展品周围环境较暗),该展品有一个不断均匀滴水的龙头(刚滴出的水滴速度为零),在平行频闪光源的照射下,可以观察到一种奇特的现象:只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔,在适当的情况下,看到的水滴好象都静止在各自固定的位置不动,如图中A、B、C、D所示.该展品的最大高度为2m,重力加速度g=10m/s2
(1)要想出现图中这一现象,滴水时间间隔应为T=    s,光源闪光频率为f=    Hz.
(2)若将滴水时间间隔减小为现在的一半,请将观察到的现象画在刻度尺图中(水滴用点表示即可).
(3)若将现在的光源闪光频率f略微调大一些,则将观察到的奇特现象为   
manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,在竖直板上不同高度处各固定两个完全相同的圆弧轨道,轨道的末端水平,在它们相同位置上各安装一个电磁铁,两个电磁铁由同一个开关控制,通电后,两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B,断开开关,两个小球同时开始运动.离开圆弧轨道后,A球做平抛运动,B球进入一个光滑的水平轨道,则:
(1)B球进入水平轨道后将做①______运动;改变A轨道距离B轨道的高度,多次重复上述实验过程,总能观察到A球正好砸在B球上,由此现象可以得出的结论是②______
(2)若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处,固定在竖直板上的方格纸的正方形小格每边长均为5cm,则可算出A铁球刚达P点的速度为______

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,小车板面上的物体质量为m=8kg,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N.现沿水平向左的方向对小车施以作用力,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2,此后以1m/s2的加速度向左做匀加速直线运动.在此过程中,以下说法正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.当小车加速度(向左)为0.75m/s2时,物体不受摩擦力作用
B.小车以1m/s2的加速度(向左)做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8N
C.物体受到的摩擦力先减小后增大,先向右后向左
D.物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.