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据国外某媒体报道,2010年的某一天,一颗西方某国的间谍卫星经过中国西北某军事训...

据国外某媒体报道,2010年的某一天,一颗西方某国的间谍卫星经过中国西北某军事训练基地上空时,突然“失明”近四十分钟.据该媒体分析,在该间谍卫星通过基地时,一颗在同一轨道上运行的中国反间谍卫星向后喷出一种特殊的高分子胶状物质,胶状物质附着在间谍卫星的表面而使卫星“失明”,当胶状物在真空中挥发后卫星又能重新恢复工作.现已知地球的半径R=6400km,地球表面处的重力加速度g=10m/s2.假设中国反间谍卫星为一颗总质量M=20kg的微型卫星,卫星在近地轨道上做匀速圆周运动,卫星向后瞬间喷出的胶状物的质量为1kg,胶状物相对于地心的速度为零,问:(取manfen5.com 满分网=1.29,结果保留三位有效数字)
(1)反间谍卫星喷出胶状物后,卫星的速度变为多少?
(2)理论上,质量为m的卫星从半径为r1的较低轨道转移到半径为r2的较高轨道的过程中,万有引力做功W=mgR2manfen5.com 满分网-manfen5.com 满分网).现假设经过一段时间后反间谍卫星的运动为匀速圆周运动,则喷出胶状物后卫星运动的最终轨道半径为多少?
(1)根据万有引力提供向心力求出卫星做圆周运动的速度,卫星在喷出胶状物前后动量守恒,据此可求出卫星的速度大小. (2)根据所提供公式求出变轨前后万有引力做功,然后根据动能定理列方程求解即可. 【解析】 (1)由于反间谍卫星在近地轨道做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,有: Mg=M 得:v= 卫星喷出胶状物后,由动量守恒得: Mv=(M-m)v1 解得:v1=v=8.42×103 m/s. 故间谍卫星喷出胶状物后,卫星的速度变为8.42×103 m/s. (2)卫星喷出胶状物后做离心运动,达到新的圆周轨道的半径设为r,由动能定理 有: (M-m)gR2(-)=(M-m)v22-(M-m)v12 又G=(M-m) GM地=gR2 联立解得:r=7.18×106 m. 故喷出胶状物后卫星运动的最终轨道半径为:r=7.18×106 m.
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考点分析:
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为了研究过山车的原理,某兴趣小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为l=2.0m的粗糙倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除 AB 段以外都是光滑的.其AB 与BC 轨道以微小圆弧相接,如图所示.一个小物块以初速度v=4.0m/s从某一高处水平抛出,到A点时速度方向恰好沿 AB 方向,并沿倾斜轨道滑下.已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 μ=0.50.(g=10m/s2、sin37°=0.60、cos37°=0.80)
(1)求小物块到达A点时速度.
(2)要使小物块不离开轨道,并从轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?
(3)为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道 AB,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?

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(1)在一次课外活动中,某同学用如图(a)所示的装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B之间的动摩擦因数,已知铁块A的质量mA=1kg,金属板B的质量mB=0.5kg,用水平力F向左拉金属板B,使其向左运动,弹簧秤示数的放大情况如图所示,则A、B间的摩擦力Ff=______N,A、B间的动摩擦因数μ=______(g取10m/s2).
(2)该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面,通过打点计时器连续打下一些计时点,取时间间隔为0.1s的几点,测量后结果如图(b)所示,则金属板被拉动的加速度a=______m/s2,由此可知水平力F=______N.( 结果保留三位有效数字)
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有位同学设计了一个实验,用来验证在外力作用下物体做加速运动时,动能的改变量等于合外力所做的功.如图,他使用的实验仪器有.电磁打点计时器、学生电源、长方形木块、纸带、天平(图中未画出)、带定滑轮的木板(长约1米)、细线、砝码盘、砝码等.
该同学操作如下.
(1)用天平测出木块的质量m.把器材按图安装好.纸带固定在木块中间的方孔内.
(2)把木块放在打点计时器附近,用手按住,往砝码盘中加砝码,再放开木块,让它做加速运动.然后接通打点计时器电源,让它工作.当木块到达定滑轮处时,断开电源.
(3)取下纸带,并在纸带上做了如下图的标记,然后进行数据处理.
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请回答下列问题.
(1)该同学操作过程中有一处明显的不当之处,请更正:______
(2)利用测得的木块质量m、交流电源的周期T、纸带上标示的位移SA,SB,SC
①请你写出木块在加速阶段所受合外力的表达式:______
②请写出验证动能定理的方法:______
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B.碰撞过程中环与板的总动能减小转化为弹簧的弹性势能
C.碰撞后新平衡位置与下落高度h无关
D.碰撞后环与板共同下降的过程中,它们动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
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A.喷水龙头喷出水的初速度为5manfen5.com 满分网
B.水泵每分钟对水所做的功为mg(H+25h)
C.带动水泵的电动机的最小输出功率为manfen5.com 满分网
D.带动水泵的电动机的最小输出功率为manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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