【題目】兩個天體(包括人造天體)間存在萬有引力，并具有由相對位置決定的勢能.如果兩個天體的質(zhì)量分別為m1和m2，當它們相距無窮遠時勢能為零，則它們的距離為r時，引力勢能Ep=-G.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，一般是把它先送入較低的圓形軌道，如圖所示，再經(jīng)過兩次點火，即先在圖中a點處啟動燃氣發(fā)動機，向后噴出高壓燃氣，衛(wèi)星得到加速，進入圖中的橢圓軌道Ⅱ；在軌道Ⅱ的遠地點b處第二次點火，衛(wèi)星再次被加速，此后，衛(wèi)星沿圖中的圓形軌道Ⅲ(同步軌道)運動.設某同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球半徑為R，軌道Ⅰ距地面非常近，軌道Ⅲ距地面的距離近似為6R，地面處的重力加速度為g，并且每次點火經(jīng)歷的時間都很短，點火過程中衛(wèi)星減少的質(zhì)量可以忽略.

（1）從軌道Ⅰ轉移到軌道Ⅲ的過程中，合力對衛(wèi)星所做的總功是多大？

（2）若已知衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過a點時的速率為，則在b處點火的過程中燃氣對衛(wèi)星所做的功是多少？

【答案】(1) (2)

【解析】（1）衛(wèi)星在軌道Ⅰ和軌道Ⅲ做圓周運動，應滿足：

，

得：

合力做的功：

（2）衛(wèi)星在a處的勢能：

衛(wèi)星在b處的勢能：

衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過b處的速度為υb，由機械能守恒定律有：

,

解得：

故在a處燃氣所做的功: .

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用折射率n= 的透明物質(zhì)做成內(nèi)外半徑分別為a=m、b=5 m的空心球，其內(nèi)表面涂有能完全吸光的物質(zhì)，不考慮光在介質(zhì)內(nèi)部傳播時的反射。一平行光從左向右射向此球，光在真空的傳播速度c=3×108m／s．求：

①光進入透明物質(zhì)后的最大折射角θ；

②光在透明物質(zhì)中的最長傳播時間t.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上的質(zhì)量為m的物體接觸(未連接)，彈簧水平且無形變．用水平力F緩慢推動物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0，此時物體靜止．撤去F后，物體開始向左運動，運動的最大距離為4x0.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.則(　　)

A. 撤去F后，物體先做勻加速運動，再做勻減速運動

B. 撤去F后，物體剛運動時的加速度為－μg

C. 物體做勻減速運動的時間為2

D. 物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為μmg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，水平面上兩根足夠長的金屬導軌平行固定放置，間距為L＝0.5m，一端通過導線與阻值為R＝0.5Ω的電阻連接；導軌上放一質(zhì)量為m＝0.5kg的金屬桿(如圖甲)，金屬桿與導軌的電阻忽略不計；均勻磁場豎直向下．用與導軌平行的拉力F作用在金屬桿上，使桿運動．當改變拉力的大小時，相對應穩(wěn)定時的速度v也會變化．已知v和F的關系如圖乙．(取重力加速度g＝10m/s2)則(　 　)

A. 金屬桿受到的拉力與速度成正比

B. 該磁場磁感應強度為1T

C. 圖線在橫軸的截距表示金屬桿與導軌間的阻力大小

D. 導軌與金屬桿之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組做了如下實驗，裝置如圖甲所示．豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾角為θ的斜面軌道AB和圓弧軌道BCD組成，將質(zhì)量m=0.1kg的小球，從軌道AB上高H處的某點靜止滑下，用壓力傳感器測出小球經(jīng)過圓弧最高點D時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應的F大小，F隨H的變化關系如圖乙所示．g=10m/s2．求：

(1)圓軌道的半徑R．

(2)若小球從D點水平飛出后又落到斜面上，其中最低落點與圓心O等高，求θ的值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩條水平虛線之間有垂直于紙面向里，寬度為d，磁感應強度為B的勻強磁場．質(zhì)量為m，電阻為R的正方形線圈邊長為L（L< d），線圈下邊緣到磁場上邊界的距離為h．將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時刻的速度都是v0，則在整個線圈穿過磁場的全過程中（從下邊緣進入磁場到上邊緣穿出磁場），下列說法中正確的是

A. 線圈的最小速度一定是

B. 線圈的最小速度一定是mgR／B2L2

C. 線圈可能一直做勻速運動

D. 線圈可能先加速后減速

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“研究平拋物體的運動”實驗時，下列因素中會使該實驗的誤差增大的是（　�。�

A. 球與斜槽間有摩擦

B. 安裝斜槽時其末端水平

C. 建立坐標系時，x軸、y軸正交，但y軸不夠豎直

D. 根據(jù)曲線計算平拋運動初速度時，曲線上取作計算的點離原點O較遠

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究平拋運動規(guī)律的實驗中，下列哪些因素對探究規(guī)律有影響（　　）

A. 弧形軌道末端水平

B. 弧形軌道不光滑

C. 實驗小球為輕質(zhì)小球

D. 坐標原點不在拋出點

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】粗糙水平面上的物體在水平拉力F作用下做勻加速直線運動，現(xiàn)使F不斷減小，則在滑動過程中(　　)

A. 物體的加速度不斷減小，速度不斷增大

B. 物體的加速度不斷增大，速度不斷減小

C. 物體的加速度先變大再變小，速度先變小再變大

D. 物體的加速度先變小再變大，速度先變大再變小

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