17.“嫦娥三號”探測器環(huán)繞月球運行的軌道半徑為r,如果軌道半徑r變大,下列說法中正確的是(  )
A.線速度變大B.角速度變小C.向心加速度變大D.周期變小

分析 萬有引力提供向心力,由牛頓第二定律求出線速度、角速度、向心加速度、周期,然后判斷它們?nèi)绾巫兓?/p>

解答 解:嫦娥三號探測器繞月球做圓周運動,萬有引力提供向心力;
A、由牛頓第二定律得:G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,解得:v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,軌道半徑r變大,線速度v變小,故A錯誤;
B、由牛頓第二定律得:G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=mω2r,解得:ω$\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$,軌道半徑r變大,加速度ω變小,故B正確;
C、由牛頓第二定律得:G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma,解得:a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$,軌道半徑r變大,向心加速度a變小,故C錯誤;
D、由牛頓第二定律得:G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$(\frac{2π}{T})^{2}$r,解得:T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$,軌道半徑r變大,周期T變大,故D錯誤
故選:B.

點評 本題考查了萬有引力定律的應用,知道萬有引力提供向心力,應用萬有引力公式與牛頓第二定律即可解題,本題是一道基礎題.

練習冊系列答案
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8.利用如圖實驗裝置探究重物下落過程中動能與重力勢能的轉化問題.
(1)實驗操作步驟如下,請將步驟B補充完整:

A.按實驗要求安裝好實驗裝置;
B.使重物靠近打點計時器,接著先接通電源,后放開紙帶,打點計時器在紙帶上打下一系列的點;
C.圖2為一條符合實驗要求的紙帶,O點為打點計時器打下的第一點.分別測出若干連續(xù)點A、B、C…與O點之間的距離h1、h2、h3….
(2)已知打點計時器的打點周期為T,重物質量為m,重力加速度為g,結合實驗中所測得的h1、h2、h3,可得重物下落到B點時的速度大小為$\frac{{{h}_{3}-h}_{1}}{2T}$,紙帶從O點下落到B點的過程中,重物增加的動能為$\frac{{m({{h}_{3}-h}_{1})}^{2}}{{8T}^{2}}$,減少的重力勢能為mgh2
(3)取打下O點時重物的重力勢能為零,計算出該重物下落不同高度h時所對應的動能Ek和重力勢能Ep,建立坐標系,橫軸表示h,縱軸表示Ek和Ep,根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖3中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ.已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值k1=2.94J/m,圖線Ⅱ的斜率k2=2.80J/m.重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為0.050.(保留2位有效數(shù)字)
(4)通過對k1和k2的比較分析,可得到的結論是(只要求寫出一條):k2小于k1,動能的增量小于重力勢能的減少量.

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5.如圖所示,在光滑的水平面上方,有兩個磁感應強度大小均為B,方向相反的水平勻強磁場,PQ為兩個磁場的邊界,磁場范圍足夠大.一邊長為a、質量為m、電阻為R的金屬正方形線框,以速度v垂直磁場方向從左邊磁場區(qū)域向右運動,當線框運動到分別有一半面積在兩個磁場中的位置時,線框的速度為$\frac{v}{2}$,則下列說法正確的是(  )
A.位置Ⅱ時線框中的電功率為$\frac{{B}^{2}{a}^{2}{v}^{2}}{4R}$
B.此過程中回路產(chǎn)生的電能為$\frac{3}{8}$mv2
C.位置Ⅱ時線框的加速度為$\frac{{B}^{2}{a}^{2}v}{2mR}$
D.此過程中通過線框截面的電量為$\frac{2B{a}^{2}}{R}$

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12.如圖所示,有一矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,總電阻為r,外電阻為R,接觸電阻不計.線圈繞垂直于磁感線的軸OO′以角速度w勻速轉動,勻強磁場的磁感應強度為B.則(  )
A.當線圈平面與磁感線平行時,線圈中電流最大
B.電流有效值I=$\frac{{\sqrt{2}NBSw}}{R+r}$
C.電動勢的最大值為$\sqrt{2}$NBSw
D.外力做功的平均功率P=$\frac{{{N^2}{B^2}{S^2}{w^2}}}{2(R+r)}$

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2.一宇航員站在某質量分布均勻的星球表面上沿豎直方向以初速度v0拋出一個小球,測得小球經(jīng)時間t落回拋出點.已知該星球半徑為R,萬有引力常量為G,求:
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(2)該星球得密度;
(3)該星球的第一宇宙速度.

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9.如圖所示,長方形abcd長ad=0.6m,寬ab=0.3m,O、e分別是ab、bc的中點,以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場(邊界上無磁場),磁感應強度B=0.25T.一群重力不計、質量為m=3×10-7kg、電荷量q=+2×10-3C的帶電粒子以速度v=5×102m/s從ad邊(不含ad兩點)沿垂直于ad方向且垂直于磁場方向射入磁場區(qū)域(  )
A.從Od邊射入的粒子,出射點全部分布在Oa邊上
B.從aO邊射入的粒子,出射點全部分布在ab邊上
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D.從aO邊射入的粒子,出射點分布在ab邊和be邊上

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A.公式中的G是引力常量,它是實驗測得的,不是人為規(guī)定的
B.當r等于零時,萬有引力為無窮大
C.兩物體受到的引力總是大小相等,是一對平衡力
D.r是兩物體最近的距離

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