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一组航天员乘坐飞船,前往修理位于离地球表面6.0×105m的圆形轨道上的哈勃太空...

一组航天员乘坐飞船,前往修理位于离地球表面6.0×105m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H.机组人员使飞船S进入与H相同的轨道并关闭推动火箭,如图所示.设F为引力,M为地球质量.已知地球半径R=6.4×106m.
(1)在飞船内,一质量为70kg的航天员的视重是多少?
(2)计算飞船在轨道上的速率.
(3)证明飞船总机械能跟manfen5.com 满分网成正比,r为它的轨道半径.(注:若力F与位移r之间有如下的关系:manfen5.com 满分网,K为常数,则当r由无穷远处变为零,F做功的大小可用以下规律进行计算:manfen5.com 满分网,设无穷远处的势能为零.)

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(1)航天飞机绕地球做圆周运动,处于完全失重状态. (2)根据万有引力提供向心力求解. (3)飞船在只有引力做功的情况下,根据引力做功与引力势能变化的关系分析. 【解析】 (1)飞船内的物体处于完全失重状态,故航天员的视重为0. (2)飞船在轨道半径r上做匀速圆周运动,万有引力提供圆周运动的向心力: 在地球表面处: ∴×103=7.65km/s (3)因为在轨道半径为r上的穿梭机所受的引力为: 所以满足力F与位移r之间有如下的关系:,K=GmM=常数. 则当r由无穷远处变为r时,F做功的大小为:==0-εr(设轨道半径为r处的势能为εr) 所以穿梭机在轨道半径为r处的总机械能:= 即穿梭机总机械能跟成正比.
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考点分析:
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如图所示为儿童娱乐的滑梯示意图,其中AB为斜面滑槽,与水平方向夹角为37,BC为水平滑槽,与半径为0.2m的1/4圆弧CD相切,ED为地面.已知通常儿童在滑槽上滑动时的动摩擦系数是0.5,A点离地面的竖直高度AE为2m,试求:(g取10m/s2
(1)儿童在斜面滑槽上下滑时的加速度大小.
(2)儿童由A处静止起滑到B处时的速度大小.
(3)为了儿童在娱乐时不会从C处平抛射出,水平滑槽BC长至少为多少?

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manfen5.com 满分网足够长的光滑平行金属导轨,二导轨间距L=0.5m,轨道平面与水平面的夹角为θ=30°,导轨上端接一阻值为R=0.5Ω的电阻,其余电阻不计,轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场,磁感应强度B=1T.有一不计电阻的金属棒ab的质量m=0.5kg,放在导轨最上端,如图所示.当ab棒从最上端由静止开始自由下滑.求:(g取10m/s2
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(2)棒下滑的最大速度是多少?
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根据平抛规律
2h=manfen5.com 满分网gt2;t=2manfen5.com 满分网=2manfen5.com 满分网=0.3秒
到达D点小球的初速     vOD=2s/t=2×0.3/0.3=2m/s
到达C点小球的初速     vOC=s/t=0.3/0.3=1m/s
所以落到台阶CD小球的初速范围是   1m/s<v<2m/s
以上求解过程是否有问题,若有,指出问题所在,并给出正确的解答.

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B:如图所示,粗细均匀的L形玻璃管放在竖直平面内,封闭端水平放置,水平段管长60cm,竖直段管长为20cm,在水平管内有一段长20cm的水银封闭着一段长35cm的空气柱,已知气柱的温度为7℃,大气压强为75cmHg,试求当空气柱的温度升高到111℃时,封闭端空气柱的长度?

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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