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“嫦娥一号”探月卫星与稍早前日本的“月亮女神号”探月卫星不同,“嫦娥一号”卫星是...

“嫦娥一号”探月卫星与稍早前日本的“月亮女神号”探月卫星不同,“嫦娥一号”卫星是绕月极地轨道上运动的,加上月球的manfen5.com 满分网自转,因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球的表面.12月11日“嫦娥一号”卫星CCD相机已对月球表面进行成像探测,并获取了月球背面部分区域的影像图.卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H,绕行的周期为TM;月球地公转的周期为TE,半径为R.地球半径为RE,月球半径为RM.试解答下列问题:
(1)若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响,试求月球与地球质量之比;
(2)当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直,也与地心到月心的连线垂直(如图所示).此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片,此照片由探月卫星传送到地球最少需要多长时间?已知光速为c.
(1)卫星绕月做圆周运动时,由月球的万有引力提供向心力,知道距月球表面高为H,月球半径为RM,绕行的周期为TM,根据由牛顿第二定律可求出月球的质量.月球绕地球公转时,由地球的万有引力提供向心力,由月球公转的周期为TE,半径为R.地球半径为RE,根据由牛顿第二定律可求出地球的质量. (2)根据几何知识求出卫星到地面最短距离,再求出时间. 【解析】 (1)由牛顿第二定律得 月球绕地公转由万有引力提供向心力得, 同理,探月卫星绕月运动时有: 由上两式联立解得:; (2)设探月极地轨道上卫星到地心的距离为L,则卫星到地面最短距离为L-RE,由几何知识得:    L2=R2+(RM+H)2 将照片发回地面的时间 t= 答:(1)月球与地球质量之比:;     (2)探月卫星传送到地球最少需要时间.
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考点分析:
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实验室给同学们提供了如下实验器材:滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧秤、直尺,要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律.
(1)实验中因涉及的物理量较多,须采用控制变量的方法来完成该实验,即:先保持______不变,验证物体______越小加速度越大;再保持______不变,验证物体______越大,加速度越大.
(2)某同学的做法是:将长木板的一端放在小木块上构成一斜面,用小木块改变斜面的倾角,保持滑轮小车的质量不变,让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放,用秒表记录小车滑到斜面底端的时间.试回答下列问题:
①改变斜面倾角的目的是:______
②用秒表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所花的时间,而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离,这样做的好处是:______
(3)如果要较准确地验证牛顿第二定律,则需利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况.某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个记数点(图中每相邻两个记数点间还有4个打点计时器打下的点未画出),打点计时器接的是50Hz的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸上,其零刻度和记数点O对齐.
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①(3分)下表是某同学从刻度尺上直接读取数据的记录表,其中最后两栏他未完成,请你帮他完成.
线段OA
数据(cm)
②由以上数据可计算出打点计时器在打A.B.C.D.E各点时物体的瞬时速度,其中打E点时的速度vE______m/s(取三位有效数字).
③如某同学已求得A、B、C、D四点的瞬时速度分别为0.076m/s、0.119m/s、0.162m/s、0.204m/s.试根据以上数据和你求得的E点速度在下面所给的坐标中,作出v-t图象.要求标明坐标及其单位,坐标的标度值(即以多少小格为一个单位)大小要取得合适,使作图和读数方便,并尽量充分利用坐标纸.从图象中求得物体的加速度a=______m/s2(取两位有效数字).
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有一个标有“2.5V  0.3A”字样的小灯泡,现要测定其在0到2.5V的区间内不同电压下的电功率,并作出其电功率P与其两端电压的平方U2的关系曲线.有下列器材可供选择:
A.电压表V1(0~3V,内阻3kΩ) B.电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)
C.电流表A(0~0.6A,内阻约1Ω)D.定值电阻R1=3kΩ
E.定值电阻R2=15kΩF.滑动变阻器R3(10Ω,2A)
G.滑动变阻器R4(1kΩ,0.5A)       H.电源(直流6V,内阻不计)
(1)实验中为尽量减小实验误差,则应选用的器材除小灯泡、电源、电流表、开关、导线外,还需______(均用序号字母填写);
(2)根据你设计的实验电路,完成如图的连线.
(3)若测定的是“4.8V  2A”的小灯泡,如果选用电压表V1则量程偏小,而选用电压表V2则量程又过大,为了能完成该实验则除了选用小灯泡、电源、电流表、开关、导线器材外,还需______(均用序号字母填写).

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在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏.据《新安晚报》报道,2007年12月31日下午3时许,安徽芜湖方特欢乐世界游乐园的过山车因大风发生故障突然停止,16位游客悬空10多分钟后被安全解救,事故幸未造成人员伤亡.游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示.斜槽轨道AB、EF与半径R=0.4m的竖直圆轨道(圆心为O)相连,AB、EF分别与圆O相切于B、E点,C为轨道的最低点,斜轨AB倾角为37°.质量为m=0.1kg的小球从A点静止释放,先后经B、C、D、E到F点落入小框.(整个装置的轨道均光滑,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小;
(2)要使小球在运动的全过程中不脱离轨道,A点距离最低点的竖直高度h至少多高?

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(选做,适合选修3-3的同学)注意观察的同学会发现,用来制冷的空调室内机通常挂在高处,而用来取暖的暖气片却安装在较低处,这是由于要利用热空气密度小而冷空气密度大来形成对流的缘故.请你解释,为什么热空气密度小而冷空气密度大?将一氢气球放飞,随着气球高度的不断增大,若高空气压不断降低,气球的体积也不断增大,而温度基本不变.请问在此过程中其能量是怎样转化与转移的?
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2007年11月8日,工程规模仅次于长江三峡,位居全国第二位、世界第三位的金沙江溪洛渡水电站截流成功,标志着“西电东送”工程又迈出了坚实的一步.下列有关发电与送电的说法中正确的是( )
A.水电站截流筑坝有利于储蓄水的内能,提高发电能力
B.减小输电线的截面积有利于降低输电时的损耗
C.提高输电电压有利于减小输电线中的电流
D.增大发电机转子的直径有利于提高发电机的输出电压
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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