19．2016年9月15日22時零4分，我國自主研制的“天宮二號”太空實驗室發(fā)射成功，為了實現(xiàn)與在太空中圍繞地球做勻速圓周運動的“神舟十一號”飛船對接，“天宮二號”有兩種不同的運行軌道，如圖所示，其中Ⅰ為橢圓軌道，Ⅱ為圓軌道，A點為圓軌道與橢圓軌道的切點，B為橢圓軌道的近地點，“天宮二號”做勻速圓周運動的運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，地球上某觀測站在一天內(nèi)觀測到“天宮二號”有N測飛過其正上方地球自轉(zhuǎn)周期為T0，不計空氣阻力，則（　�。�
A．“天宮二號”做勻速圓周運動的周期為$\frac{{T}_{0}}{N}$
B．“天宮二號”做勻速圓周運動的周期可能小于繞橢圓軌道運行的周期
C．“天宮二號”在B點的線速度小于做勻速圓周運動時在A點的線速度
D．“天宮二號”在B點的機械能小于做勻速圓周運動的機械能

分析 由開普勒三定律得到周期的關(guān)系，再根據(jù)機械能守恒得到同一軌道上速度、機械能的關(guān)系，然后再由不同軌道上同一點飛船受力相同，得到速度的大小關(guān)系，進而比較不同軌道不同位置的速度和機械能．

解答 解：A、地球上某觀測站在一天內(nèi)觀測到“天宮二號”有N測飛過其正上方，故“天宮二號”在地球自轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)繞地球轉(zhuǎn)過N+1圈，那么地球自轉(zhuǎn)周期為T0，則“天宮二號”做勻速圓周運動的周期為$\frac{{T}_{0}}{N+1}$，故A錯誤；
B、物體以萬有引力做向心力，繞地球做勻速圓周運動或橢圓運動，由開普勒三定律可知$\frac{{a}^{3}}{{T}^{2}}=k$；“天宮二號”做勻速圓周運動的半徑大于繞橢圓軌道運行的半長軸，所以，“天宮二號”做勻速圓周運動的周期大于繞橢圓軌道運行的周期，故B錯誤；
D、“天宮二號”在軌道Ⅰ上A點時做向心運動，萬有引力大于向心力，在圓軌道時，萬有引力等于向心力，故在軌道Ⅰ上A點的速度小于在軌道Ⅱ的速度；
又有“天宮二號”在運動過程只受萬有引力作用，故機械能守恒，所以，“天宮二號”在軌道Ⅰ上的機械能小于做勻速圓周運動的機械能，故“天宮二號”在B點的機械能小于做勻速圓周運動的機械能，故D正確；
C、由D可知：“天宮二號”在B點的線速度大于做橢圓運動時在A點的線速度，做勻速圓周運動時在A點的線速度也大于做橢圓運動時在A點的線速度，但“天宮二號”在B點的線速度和做勻速圓周運動時在A點的線速度大小沒法比較，故C錯誤；
故選：D．

點評 萬有引力的應(yīng)用問題，一般根據(jù)合外力即萬有引力，根據(jù)運動軌跡得到物體的運動，進而得到速度；也可由此得到機械能守恒來求解同一軌道的速度問題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．在地球的兩極，有一種自然奇觀--極光．那絢麗的極光奇妙無比．令人驚嘆．它產(chǎn)生的主要原理是（　　）
A．太陽輻射的高能粒子在地球附近受到安培力的作用
B．地球自轉(zhuǎn)時對太陽光線的反射
C．宇宙射線受到地球磁場的作用飛向地球兩極并撞擊大氣層產(chǎn)生的光輻射
D．由于地球兩極大氣層稀薄而對太陽光的折射現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

10．如圖所示，n=50匝的矩形線圈abcd，邊長ab=40cm，bc=50cm，放在磁感強度B=$\frac{0.4}{π}$T的水平向右的勻強磁場中，繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO’軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角速度ω=50πrad/s，線圈的總電阻r=1Ω，線圈與外電路組成串聯(lián)電路，外電路電阻R=4Ω．試求：
（1）線圈在圖示位置（線圈平面與磁感線平行）時，磁通量的大小；
（2）若從圖中位置開始計時，寫出感應(yīng)電流的瞬時值表達式；
（3）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動90°的過程中，通過電阻R的電量q；
（4）1min時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示是一種延時開關(guān)，當S1閉合時，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通；當S1斷開時，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時間才被釋放，則（　�。�
A．如果斷開B線圈的電鍵S2，仍有延時作用
B．如果斷開B線圈的電鍵S2，延時將變長
C．由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用
D．由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，為一實驗小車中利用光電脈沖測量車速和行程裝置的示意圖，C為小車的車輪，半徑為R，D為與C同軸相連的齒輪，半徑為r，總齒數(shù)為n．A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在車身上，車輪轉(zhuǎn)動時，A發(fā)出的光束通過旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖信號，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號，由電子電路記錄和顯示．實驗時，小車勻速直線運動，且車輪不打滑．若實驗中測得時間t內(nèi)B收到的脈沖數(shù)為N，則下列結(jié)論正確的是（　�。�
A．時間t內(nèi)D運動了$\frac{N}{n}$個周期B．車輪的角速度為ω=$\frac{2πN}{n}$
C．時間t內(nèi)小車的行程為s=$\frac{2πNR}{n}$D．時間t內(nèi)小車的行程為s=$\frac{NRt}{n}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖甲所示，左側(cè)接有定值電阻R=2Ω的水平粗糙導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=1T，導(dǎo)軌間距L=1m．一質(zhì)量m=2kg，阻值r=2Ω的金屬棒在水平拉力F作用下由靜止開始從CD處沿導(dǎo)軌向右加速運動，金屬棒的v-x圖象如圖乙所示，若金屬棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.25，則從起點發(fā)生x=1m位移的過程中（g=10m/s2）（　�。�
A．拉力做的功W=9.25 JB．金屬棒克服摩擦力做的功W2=4 J
C．整個系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q=4.25 JD．金屬棒克服安培力做的功W1=0.5 J

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．我國已發(fā)射許多顆不同用途的地球衛(wèi)星．這些不同用途的衛(wèi)星，其繞地運行軌道高度也不同．衛(wèi)星繞地運行軌道（可視為圓軌道）的高度是從其上所安裝的高度傳感器（高度儀）顯示屏上測出的．其原理為：如圖所示，衛(wèi)星在其運行軌道上，關(guān)閉發(fā)動機，由地球的引力提供向心力，衛(wèi)星距地面的高度h和地球質(zhì)量M、地球半徑R、引力常量G、衛(wèi)星速度v存在對應(yīng)關(guān)系．把M、R、G的數(shù)值輸入連接傳感器的計算機中，衛(wèi)星上速度表的示數(shù)與高度就一一對應(yīng)，把速度讀數(shù)改成高度讀數(shù)，就可以直接讀出高度，這樣速度表就變成了高度儀．下列關(guān)于M、R、G、v和h的對應(yīng)關(guān)系正確的是（　�。�
A．h=$\frac{GM}{{v}^{2}}$-RB．h=$\frac{GM}{{v}^{2}}$+RC．h=$\frac{GM}{{v}^{\;}}$-RD．h=$\frac{GM}{{v}^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．對振蕩電路，下列說法正確的是（　�。�
A．振蕩電路中、電容器充電或放電一次所用的時間為 π$\sqrt{LC}$
B．振蕩過程中，電容器極板間電場強度的變化周期為 2π$\sqrt{LC}$
C．振蕩電路中，電場能與磁場能的轉(zhuǎn)化周期為2π$\sqrt{LC}$
D．振蕩過程中，線圈內(nèi)磁感應(yīng)強度的變化周期為2π$\sqrt{LC}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，木塊A靜置于光滑的水平面上，其曲面部分MN光滑，水平部分NP是粗糙的．現(xiàn)有一物體B自M點由靜止下滑，設(shè)NP足夠長，則以下敘述正確的是（　�。�
①A、B最終以同一速度（不為零）運動
②A、B最終速度均為零
③A物體先做加速運動，后做勻速運動
④A物體先做加速運動，后做減速運動．
A．①②B．②③C．②④D．③④

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