2.已知地球與月球質(zhì)量比為81:1,半徑之比為 4:1,在地球表面上發(fā)射衛(wèi)星,至少需要7.9km/s的速度.求:
(1)地球與月球的表面重力加速度之比;
(2)在月球上發(fā)射一顆環(huán)繞月球表面運(yùn)行的飛行物需要多大的速度.

分析 (1)根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力,運(yùn)用比例法求解即可.
(2)在月球上發(fā)射一顆環(huán)繞月球表面運(yùn)行的飛行物的速度就是月球的第一宇宙速度.地球的第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度.
根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,分別對(duì)近地衛(wèi)星和近月衛(wèi)星列式,根據(jù)月球質(zhì)量和地球質(zhì)量的關(guān)系,月球半徑和地球半徑的關(guān)系,根據(jù)第一宇宙速度的表達(dá)式求出月球的第一宇宙速度和地球第一宇宙速度的關(guān)系,從而求出月球的第一宇宙速度大。

解答 解:(1)根據(jù)萬(wàn)有引力定律有:$\frac{GMm}{{R}^{2}}=mg$,
整理后得:g=$\frac{GM}{{R}^{2}}$
則地球與月球的表面重力加速度之比為:$\frac{{g}_{1}}{{g}_{2}}=\frac{81}{16}$
(2)發(fā)射環(huán)繞地球表面運(yùn)行的飛行物時(shí),有:$\frac{G{M}_{地}m}{{{R}_{地}}^{2}}=m\frac{{{v}_{地}}^{2}}{{R}_{地}}$
發(fā)射環(huán)繞月球表面運(yùn)行的飛行物時(shí),只有:$\frac{G{M}_{月}m}{{{R}_{月}}^{2}}=m\frac{{{v}_{月}}^{2}}{{R}_{月}}$
由此即可得:v=$\sqrt{\frac{{M}_{月}}{{M}_{地}}•\frac{{R}_{地}}{{R}_{月}}}{v}_{地}=\sqrt{\frac{1}{81}×\frac{4}{1}}×$7.9km/s=$\frac{79}{45}$km/s≈1.76km/s
答:(1)地球與月球的表面重力加速度之比$\frac{81}{16}$;
(2)在月球上發(fā)射一顆環(huán)繞月球表面運(yùn)行的飛行物需要約為1.76km/s的速度.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要知道什么是第一宇宙速度,掌握向心力問(wèn)題的基本思路:萬(wàn)有引力提供向心力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.如圖所示,質(zhì)量為M=8kg的小車停放在光滑水平面上,在小車右端施加一水平恒力F,當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到v0=3m/s時(shí),在小車的右端輕輕放置一質(zhì)量m=2kg的小物塊,經(jīng)過(guò)t1=2s的時(shí)間,小物塊與小車保持相對(duì)靜止.已知小物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,假設(shè)小車足夠長(zhǎng),g取10m/s2,求:
(1)水平恒力F的大。
(2)整個(gè)過(guò)程中摩擦產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.如圖所示,質(zhì)量為10kg的金屬塊放在水平地面上,在大小為100N,方向與水平成37°角斜向上的拉力作用下,由靜止開(kāi)始沿水平地面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng).物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.2s后撤去拉力,則撤去拉力后金屬塊在桌面上還能滑行多遠(yuǎn)?
(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.將兩個(gè)偏振片緊靠在一起,把它們放在一盞燈前面,沒(méi)有光通過(guò);若將其中一個(gè)偏振片旋轉(zhuǎn)180°,在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)(  )
A.透過(guò)偏振片的光的強(qiáng)度先增強(qiáng),后又減弱到零
B.透過(guò)偏振片的光的強(qiáng)度先增強(qiáng),后又減弱到不為零的最小值
C.透過(guò)偏振片的光的強(qiáng)度始終增強(qiáng)
D.透過(guò)偏振片的光的強(qiáng)度先增強(qiáng),后減弱,再增強(qiáng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無(wú)初速釋放,落到地面后出現(xiàn)一個(gè)深為h的坑,如圖所示,在此過(guò)程中( 。
A.重力對(duì)物體做功mgHB.地面對(duì)物體的平均阻力為$\frac{mgH}{h}$
C.外力對(duì)物體做的總功為零D.物體重力勢(shì)能減少mgH

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.實(shí)驗(yàn)時(shí)如圖1所示裝置,木塊在重物牽引下向右運(yùn)動(dòng),重物落地后,木塊繼續(xù)向右做勻減速運(yùn)動(dòng),如圖2給出了重物落地后打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,系列小黑點(diǎn)是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz,不計(jì)紙帶與木塊間的拉力.

(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)木塊的速度vA=0.72 m/s,vB=0.97 m/s.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)要測(cè)量在AB段木板對(duì)木塊的摩擦力所做的功WAB,還需要的實(shí)驗(yàn)器材是G,還應(yīng)測(cè)量的物理量是B(填入所選實(shí)驗(yàn)器材和物理量前的字母)
A.木板的長(zhǎng)度l       B.木塊的質(zhì)量m1   C.木板的質(zhì)量m2  D.重物質(zhì)量m3   E.木塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t   
F.AB段的距離lAB G.天平         H.秒表      J.彈簧秤
(3)在AB段木板對(duì)木塊的摩擦力所做的功的關(guān)系式WAB=$\frac{1}{2}$mvA2-$\frac{1}{2}$mvB2;. (用vA、vB和第(2)問(wèn)中測(cè)得的物理量的字母表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.一足夠長(zhǎng)的粗細(xì)均勻的玻璃管開(kāi)口向上豎直放置,管內(nèi)由15cm長(zhǎng)的水銀柱封閉著50cm長(zhǎng)的空氣柱.若將管口向下豎直放置,空氣柱長(zhǎng)變?yōu)槎嗌賑m?(設(shè)外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg,環(huán)境溫度不變)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.
(1)實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶上幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的位置和距離如圖2所示,已知計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T,重力加速度為g.用下列不同的方法可以計(jì)算N點(diǎn)速度,其中最佳的是C.

A.vN=gnT  B.vN=$\frac{{x}_{n+1}-{x}_{n}}{2T}$C.vN=$\frac{bsybjkw_{n+1}-unvbcgl_{n-1}}{2T}$D.vN=g(n-1)T
(2)在(1)中若采用C選項(xiàng)的算法,可預(yù)判到物體減小的重力勢(shì)能略大于(選填“略大于”、“略小于”、“等于”)物體增加的動(dòng)能.
(3)在(3)中若采用A選項(xiàng)的算法,可預(yù)判到物體減小的重力勢(shì)能略小于(選填“略大于”、“略小于”、“等于”)物體增加的動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊,在水平力F作用下靜止在傾角為θ在光滑斜面上,斜面末端B與水平傳送帶平滑連接,傳送帶沿順時(shí)針?lè)较騽蛩龠\(yùn)行速率為v0,B、C間距離為L(zhǎng);今將水平力F撤去,當(dāng)滑塊到達(dá)傳送帶B點(diǎn)后作勻減速運(yùn)動(dòng),恰好在C端與傳送帶速度相同.已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,求:
(1)水平作用力F的大小
(2)滑塊下滑高度h
(3)滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q.

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