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(18分)2010年10月1日18时59分57秒,我国成功地发射了“嫦娥二号”探...

(18分)2010年10月1日18时59分57秒,我国成功地发射了“嫦娥二号”探月卫星。发射卫星的火箭长征三号丙全长54.84m,起飞时总质量M0=345t(吨)。发射的初始阶段,火箭竖直升空,仪器显示卫星对支持的平台最大压力达到卫星重的5倍。五天后,卫星经三次变轨后,进入圆形绕月工作轨道,绕月飞行周期118min。(地球表面的重力加速度g取10m/s2)。

(1)求发射的初始阶段(假设火箭总质量不变),火箭受到的最大推力;

(2)“嫦娥二号”探月卫星从远月点8000多公里变轨到100公里过程应加速还是减速?

(3)已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的6ec8aac122bd4f6e,卫星做圆周运动的周期用T表示,月球半径用R表示。 请导出卫星圆轨道离月面高度的字母表达式。

 

(1)(2)应减速。(3) 【解析】(1)设火箭发射初始阶段的最大加速度为a,卫星受到的最大支持力为N,卫星质量为m0,根据牛顿第二定律 …………………(2分) 依题意和牛顿第三定律…………………………(2分)解得………………………………………………………………(1分)设发射初始阶段火箭受到的最大推力为F,根据牛顿第二定律 ………………………………………………………………(2分)解得………………………………………………………(1分) (2)应减速。 ………………………………………… (3分) (3)设月球质量为M, 卫星的质量为,距月面的高度为h,则卫星受到月球的引力为卫星提供向心力 ………………(3分)月面物体所受万有引力近似等于重力,设物体质量为,则 ……………………………………………………………………(2分) 解得:………………………………………………………(2分) 本题考查的是牛顿定律和万有引力定律的应用问题,首先根据牛顿定律解出加速度进而解出所受推力;根据引力提供向心力计算出卫星的轨道高度;
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考点分析:
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(16分)如图所示,质量6ec8aac122bd4f6ekg的木块套在水平杆上,并用轻绳与质量6ec8aac122bd4f6ekg

的小球相连。今用跟水平方向成6ec8aac122bd4f6e角的力F=6ec8aac122bd4f6eN拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g =10m/s2。求:

6ec8aac122bd4f6e(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角6ec8aac122bd4f6e

(2)木块与水平杆间的动摩擦因数6ec8aac122bd4f6e

 

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(1)写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数:

①游标卡尺的读数 ___________mm;

②螺旋测微器的读数___________mm。

6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

 

(2)用如图所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律,实验时先使质量为mA 的A球从斜槽上某一固定点G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,把质量为mB的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次,得到了如图所示的三个落地处。(其中O点与刻度尺零刻线对齐)

6ec8aac122bd4f6e

①请在图中读出OP=           cm。

②由图可以判断出R是          球的落地点,Q是          球的落地点。

③为了验证碰撞前后动量守恒,该同学只需验证表达式                      

(3)在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=200g 的重锤拖着纸带由静止开始下落,

在下落过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选取三个相邻计数点A、B和C,相邻计数点时间间隔为0.10s,O为重锤开始下落时记录的点,各计数点到O点的距离如图7所示,长度单位是cm,当地重力加速度g为9.80m/s2

6ec8aac122bd4f6e

①打点计时器打下计数点B时,重锤下落的速度vB=___________(保留三位有效数字);

②从打下计数点O到打下计数点B的过程中,重锤重力势能减小量ΔEp=_________,重锤动能增加量ΔEK=      (保留三位有效数字);

③即使在实验操作规范,数据测量及数据处理均正确的前提下,该实验求得的ΔEp通常略大于ΔEk,这是由于实验存在系统误差,该系统误差产生的主要原因是:___________________________。

 

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如图所示,固定在竖直平面内的3/4光滑圆管轨道ABCD,其A点与圆心等高,D点为最高点,今使质量为m的小球自A点正上方h高处由静止释放,且从A处进入圆管轨道并经过D点刚好落回A点,则下列说法中正确的是

6ec8aac122bd4f6e                     

A.只要6ec8aac122bd4f6e小球就会落回到A点

B.当6ec8aac122bd4f6e时小球一定过最高点D并落回到A点

C.当小球刚好落回到A点时小球在D点所受的弹力大小为mg/2,方向向下

D.当小球刚好落回到A点时小球在D点所受的弹力大小为mg/2,方向向上

 

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如图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd,从a点以初动能E0水平抛出一个小球,它落在斜面上的b点,若小球从a点以初动能2E0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是

6ec8aac122bd4f6e

A.小球一定落在c点   

B.小球可能落在d点与c点之间

C.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大

D.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角不相同

 

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质量相同的两个物体,分别在地球表面(不计空气阻力)和月球表面以相同的初速度竖直上抛.比较两种情况,下列说法中正确的有                             

A.物体在地球表面时的惯性比物体在月球表面时的惯性大

B.在上升到最高点的过程中,它们受到的外力的冲量大小不相等

C.在上升到最高点的过程中,它们克服重力做的功相等

D.落回抛出点时,重力做功的瞬时功率相等

 

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