(2011?滄州二模)我國第一顆繞月探測衛(wèi)星--嫦娥一號于2007年10月24日晚發(fā)射成功.受運(yùn)載火箭發(fā)射能力的局限,衛(wèi)星往往不能直接被送入最終軌道,而要在橢圓軌道上先行過度.為了充分利用燃料、有效發(fā)揮發(fā)動機(jī)性能,同時為了方便地面控制,嫦娥一號設(shè)計了一次遠(yuǎn)地點(diǎn)變軌和三次近地點(diǎn)變軌,軌道的示意圖如圖所示.其中A為近地點(diǎn).軌道1為16小時軌道,軌道2為24小時軌道,軌道3為48小時軌道.設(shè)衛(wèi)星沿軌道1通過A點(diǎn)的速度和加速度的大小分別為v1和a1,沿軌道2通過A點(diǎn)時的速度和加速度的大小分別為v2和a2.有( 。
分析:衛(wèi)星在不同的軌道上運(yùn)動具有不同的機(jī)械能,軌道越高相同衛(wèi)星的機(jī)械能越大,衛(wèi)星在軌道上運(yùn)動時只受引力作用,故機(jī)械能守恒,由于在A點(diǎn)引力勢能相同,根據(jù)機(jī)械能大小關(guān)系可以確定動能大小即速度大小關(guān)系,加速度由萬有引力引起的,萬有引力的大小與距離有關(guān),在相同衛(wèi)星在A點(diǎn)萬有引力相同故加速度相同.
解答:解:衛(wèi)星在更高的軌道上需要克服地球引力做更多的功,衛(wèi)星具有更高的勢能,所以衛(wèi)星在軌道1和軌道2和軌道3上衛(wèi)星所具有的機(jī)械能滿足
E1<E2<E3
因為衛(wèi)星在A點(diǎn)具有相同的引力勢能,根據(jù)機(jī)械能守恒可知在A點(diǎn)的動能滿足Ek1<Ek2<Ek3即速度滿足v1<v2<v3
在三條軌道上衛(wèi)星具有的加速度都是由萬有引力產(chǎn)生的,由于在A點(diǎn)三條軌道上與地球的距離相同,故產(chǎn)生的加速度相同,即a1=2=a3
故選D.
點(diǎn)評:理解衛(wèi)星在更高軌道上具有更高的機(jī)械能,衛(wèi)星在各自軌道上運(yùn)行時只受地球引力滿足機(jī)械能守恒,這是解決本題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?滄州二模)如圖所示,M、N為平行金屬板,分別帶電+Q和-Q,帶電小球用絕緣絲線懸掛在兩金屬板之間,平衡時絲線與M板夾角為θ,現(xiàn)將絲線突然剪斷,帶電小球在兩板間(未與板接觸之前)的運(yùn)動將是( 。

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(2011?滄州二模)某跳傘運(yùn)動訓(xùn)練研究所,讓一名跳傘運(yùn)動員從懸停在高空的直升飛機(jī)中跳下,跳離飛機(jī)一段時間后打開降落傘做減速下落.研究人員利用運(yùn)動員隨身攜帶的儀器記錄下了他的運(yùn)動情況和受力情況.分析這些數(shù)據(jù)知道:該運(yùn)動員打開傘的瞬間,高度為1000m,速度為20m/s.此后的過程中所受空氣阻力f與速度的平方成正比,即f=kv2,k為阻力系數(shù).?dāng)?shù)據(jù)還顯示,下降到某一高度時,速度穩(wěn)定為10m/s直到落地(一直豎直下落),人與設(shè)備的總質(zhì)量為100kg,g取10m/s2
(1)試說明運(yùn)動員從打開降落傘到落地的過程中運(yùn)動情況如何?定性大致作出這段時間內(nèi)的v-t圖象.(以打開傘時為計時起點(diǎn)).
(2)求阻力系數(shù)k和打開降落傘瞬間的加速度a各為多大?
(3)求從打開降落傘到落地的全過程中,空氣對人和設(shè)備的作用力所做的總功?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?滄州二模)不同頻率的紫外光分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng),可得到光電子的最大初動能Ek隨入射光頻率ν變化的Ek-ν圖象.已知鎢的逸出功是3.28eV,鋅的逸出功是3.34eV,若將二者的圖線畫在同一個坐標(biāo)中,以實線表示鎢、虛線表示鋅,則下圖中能正確反映這一過程的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?滄州二模)如圖所示,實線為某列波在t=0時刻的波形圖象,虛線為t=0.3s( T>0.3s)時的波形圖象,其中P點(diǎn)在t=0時刻的振動速度正在增大,則下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?滄州二模)如圖(甲)所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.2m,電阻R=0.4Ω,導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿,導(dǎo)軌電阻可忽略不計,整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向豎直向下.現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿,使之由靜止開始運(yùn)動,若理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關(guān)系如圖(乙)所示.
(1)試分析說明金屬桿的運(yùn)動情況;
(2)求第2s末外力F 的瞬時功率.

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