(10分)一球形人造衛(wèi)星,其最大橫截面積為A、質(zhì)量為m,在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運動。由于受到稀薄空氣阻力的作用,導(dǎo)致衛(wèi)星運行的軌道半徑逐漸變小。衛(wèi)星在繞地球運轉(zhuǎn)很多圈之后,其軌道的高度下降了△H,由于△H <<R,所以可以將衛(wèi)星繞地球運動的每一圈均視為勻速圓周運動。設(shè)地球可看成質(zhì)量為M的均勻球體,萬有引力常量為G。取無窮遠處為零勢能點,當(dāng)衛(wèi)星的運行軌道半徑為r時,衛(wèi)星與地球組成的系統(tǒng)具有的勢能可表示為

(1)求人造衛(wèi)星在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運動的周期;

(2)某同學(xué)為估算稀薄空氣對衛(wèi)星的阻力大小,做出了如下假設(shè):衛(wèi)星運行軌道范圍內(nèi)稀薄空氣的密度為ρ,且為恒量;稀薄空氣可看成是由彼此不發(fā)生相互作用的顆粒組成的,所有的顆粒原來都靜止,它們與人造衛(wèi)星在很短時間內(nèi)發(fā)生碰撞后都具有與衛(wèi)星相同的速度,在與這些顆粒碰撞的前后,衛(wèi)星的速度可認為保持不變。在滿足上述假設(shè)的條件下,請推導(dǎo):

①估算空氣顆粒對衛(wèi)星在半徑為R軌道上運行時,所受阻力F大小的表達式;

②估算人造衛(wèi)星由半徑為R的軌道降低到半徑為R-△H的軌道的過程中,衛(wèi)星繞地球運動圈數(shù)n的表達式。

練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,一木塊放在水平桌面上,在水平方向上共受到三個力即F1、F2和摩擦力作用,木塊處于靜止狀態(tài),其中F1=10 N,F(xiàn)2=2 N。若撤去力F1,則下列說法正確的

A.木塊受到滑動摩擦力 B.木塊受到靜摩擦力

C.木塊所受合力為2 N,方向向左 D.木塊所受合力為零

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科目:高中物理 來源:2016屆福建四地六校高三上期第一次聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,在斜面頂端先后水平拋出同一小球,第一次小球落到斜面中點,第二次小球落到斜面底端,從拋出到落至斜面上(忽略空氣阻力) ( )

A.兩次小球運動時間之比t1∶t2=1∶

B.兩次小球運動時間之比t1∶t2=1∶2

C.兩次小球拋出時初速度之比v01∶v02=1∶

D.兩次小球拋出時初速度之比v01∶v02=1∶2

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科目:高中物理 來源:2016屆重慶巫山中學(xué)高三(上)第一次月考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,A、B分別是甲、乙兩小球從同一地點沿同一直線運動的v-t圖象,根據(jù)圖象可以判斷( )

A.兩球在t=2s時相遇

B.兩球在t=2s時速率相等

C.兩球在t=8s時相距最遠

D.甲、乙兩球做初速度方向相反的勻減速直線運動,加速度大小相等方向相反

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一電流表由電流計G與電阻R并聯(lián)而成,如圖所示,若在使用中發(fā)現(xiàn)此電流表的讀數(shù)總比準確值稍小一些,采用下列哪種措施可能加以改進( )

A.在R上串聯(lián)一比R小得多的電阻

B.在R上串聯(lián)一比R大得多的電阻

C.在R上并聯(lián)一比R小得多的電阻

D.在R上并聯(lián)一比R大得多的電阻

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科目:高中物理 來源:2016屆甘肅河西部分高中高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:計算題

(10分)在足夠長的水平光滑直導(dǎo)軌上,靜止放著三個質(zhì)量均為m=1 kg的相同小球A.B.C,現(xiàn)讓A球以v0=2 m/s的速度正對著B球運動,A.B兩球碰撞后粘在一起,兩球繼續(xù)向右運動并與C球發(fā)生正碰,C球的最終速度vC=1 m/s。求:

①A.B兩球與C球相碰前的共同速度多大?

②兩次碰撞過程中一共損失了多少動能?

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科目:高中物理 來源:2016屆河南陜州中學(xué)高三上期第一次月考物理卷(解析版) 題型:選擇題

以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的小物體。假定物塊所受的空氣阻力f大小不變。已知重力加速度為g,則物體上升的最大高度和返回到原拋出點的速率分別為

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源:2016屆吉林長春外國語學(xué)校高三上期質(zhì)量檢測物理卷(解析版) 題型:選擇題

一列火車從靜止開始做勻加速直線運動,一人站在第一節(jié)車廂前端的旁邊觀測,第一節(jié)車廂通過他歷時2s,整列車廂通過他歷時8s,則這列火車的車廂有 ( )

A.16節(jié) B.17節(jié) C.18節(jié) D.19節(jié)

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一客運列車勻速行駛,其車輪在鐵軌間的接縫處會產(chǎn)生周期性的撞擊。坐在該客車中的某旅客測得從第1次到第16次撞擊聲之間的時間間隔為10.0s。在相鄰的平行車道上有一列貨車,當(dāng)該旅客經(jīng)過貨車車尾時,貨車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客車行進方向運動。該旅客在此后的20.0s內(nèi),看到恰好有30節(jié)貨車車廂被他連續(xù)超過。已知每根鐵軌的長度為25.0m,每節(jié)貨車車廂的長度為16.0m,貨車車廂間距忽略不計。求:

(1)客車運行速度的大小。

(2)貨車運行加速度的大小。

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