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2009年12月,我國自主研制的第一顆為青少年服務的科學實驗衛(wèi)星“希望一號”在太原衛(wèi)星發(fā)射中心升空.“希望一號”衛(wèi)星主要飛行任務是搭載青少年提出的“天圓地方”科學實驗方案、建立業(yè)余無線電空間通訊及進行太空攝影.由于是為我國青少年研制的第一顆科學實驗衛(wèi)星,有關方面專門邀請了來自全國的50位熱愛航天事業(yè)的中小學生到現(xiàn)場觀看衛(wèi)星發(fā)射的全過程.
(1)如圖是某監(jiān)測系統(tǒng)每隔2.5s拍攝的關于起始勻加速階段火箭的一組照片.已知火箭的長度為40m,用刻度尺測量照片上的長度,結果如圖所示.求火箭在照片中第2個像所對應時刻的瞬時速度大。
(2)假設“希望一號”衛(wèi)星整體質量2350千克,圖示時段長征三號甲運載火箭質量200噸.取g=10m/s2,求火箭的推力.
(3)已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,“希望一號”衛(wèi)星在距地球表面高為h的軌道上繞地球做勻速圓周運動.求“希望一號”衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的周期.
分析:(1)第2個像所對應時刻的瞬時速度大小等于第1個像與第3個像間的平均速度.
(2)由于做勻加速直線運動,根據△x=aT2,求解火箭的加速度,根據牛頓第二定律求解F;
(3)衛(wèi)星繞地球做圓周運動靠萬有引力提供向心力,根據萬有引力定律和黃金代換式求出周期.
解答:解:(1)根據火箭的長度為40m,按比例確定出火箭第1個像與第2個像間的位移大小x1=80m,火箭第2個像與第3個像間的位移大小x2=130m,
第2個像所對應時刻的瞬時速度大小等于第1個像與第3個像間的平均速度,則v=
x1+x2
2T
=42m/s

(2)由△x=aT2,得a=
x2-x1
T2
=
130-80
2.52
=8m/s2
由F-mg-Mg=(M+m)a
解得F=(200000+2350)×(8+10)N=3.6×106N
(3)設希望一號衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的周期為T,由
G
Mm
(R+h)2
=m
2
T2
(R+h)

G
Mm
R2
=mg

解得:T=
2(R+h)3
gR2

答:(1)火箭在照片中第2個像所對應時刻的瞬時速度大小為42m/s.
(2)火箭的推力為3.6×106N
(3)“希望一號”衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的周期為
2(R+h)3
gR2
點評:第一第二問是頻閃照片問題,與打點計時器原理相同,關鍵是根據△x=aT2和平均速度公式兩個推論求解加速度和瞬時速度.
第三小題的關鍵掌握衛(wèi)星繞地球做圓周運動靠萬有引力提供向心力,以及掌握黃金代換式GM=gR2
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:湖南省長郡中學2012屆高三第二次月考物理試題(人教版) 題型:038

200912月,我國自主研制的第一顆為青少年服務的科學實驗衛(wèi)星“希望一號”在太原衛(wèi)星發(fā)射中心升空.“希望一號”衛(wèi)星主要飛行任務是搭載青少年提出的“天圓地方”科學實驗方案、建立業(yè)余無線電空間通訊及進行太空攝影.由于是為我國青少年研制的第一顆科學實驗衛(wèi)星,有關方面專門邀請了來自全國的50位熱愛航天事業(yè)的中小學生到現(xiàn)場觀看衛(wèi)星發(fā)射的全過程.

(1)下圖是某監(jiān)測系統(tǒng)每隔2.5 s拍攝的關于起始勻加速階段火箭的一組照片.已知火箭的長度為40 m,用刻度尺測量照片上的長度,結果如圖所示.求火箭在照片中第2個像所對應時刻的瞬時速度大小.

(2)假設“希望一號”衛(wèi)星整體質量2350千克,圖示時段長征三號甲運載火箭質量200噸.取g=10 m/s2,求火箭的推力.

(3)已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,“希望一號”衛(wèi)星在距地球表面高為h的軌道上繞地球做勻速圓周運動.求“希望一號”衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的周期.

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科目:高中物理 來源:2013-2014學年湖南省高三第二次聯(lián)考(10月)物理試卷(解析版) 題型:計算題

2009年12月,我國自主研制的第一顆為青少年服務的科學實驗衛(wèi)星“希望一號”在太原衛(wèi)星發(fā)射中心升空.“希望一號”衛(wèi)星主要飛行任務是搭載青少年提出的“天圓地方”科學實驗方案、建立業(yè)余無線電空間通訊及進行太空攝影.由于是為我國青少年研制的第一顆科學實驗衛(wèi)星,有關方面專門邀請了來自全國的50位熱愛航天事業(yè)的中小學生到現(xiàn)場觀看衛(wèi)星發(fā)射的全過程.

(1)上圖是某監(jiān)測系統(tǒng)每隔2.5s拍攝的關于起始勻加速階段火箭的一組照片.已知火箭的長度為40m,用刻度尺測量照片上的長度,結果如圖所示.求火箭在照片中第2個像所對應時刻的瞬時速度大。

(2)假設“希望一號”衛(wèi)星整體質量2350千克,圖示時段長征三號甲運載火箭質量200噸.取g= 10 m/s2 ,求火箭的推力.

(3)已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,“希望一號”衛(wèi)星在距地球表面高為h的軌道上繞地球做勻速圓周運動.求“希望一號”衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的周期.

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

2009年12月,我國自主研制的第一顆為青少年服務的科學實驗衛(wèi)星“希望一號”在太原衛(wèi)星發(fā)射中心升空.“希望一號”衛(wèi)星主要飛行任務是搭載青少年提出的“天圓地方”科學實驗方案、建立業(yè)余無線電空間通訊及進行太空攝影.由于是為我國青少年研制的第一顆科學實驗衛(wèi)星,有關方面專門邀請了來自全國的50位熱愛航天事業(yè)的中小學生到現(xiàn)場觀看衛(wèi)星發(fā)射的全過程.

(1)右圖是某監(jiān)測系統(tǒng)每隔2.5s拍攝的關于起始勻加速階段火箭的一組照片.已知火箭的長度為40m,用刻度尺測量照片上的長度,結果如圖所示.求火箭在照片中第2個像所對應時刻的瞬時速度大。

(2)假設“希望一號”衛(wèi)星整體質量2350千克,圖示時段長征三號甲運載火箭質量200噸.取g= 10 m/s2 ,求火箭的推力.

(3)已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,“希望一號”衛(wèi)星在距地球表面高為h的軌道上繞地球做勻速圓周運動.求“希望一號”衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的周期.

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年湖南省長沙市天心區(qū)長郡中學高三(上)第二次月考物理試卷(解析版) 題型:解答題

2009年12月,我國自主研制的第一顆為青少年服務的科學實驗衛(wèi)星“希望一號”在太原衛(wèi)星發(fā)射中心升空.“希望一號”衛(wèi)星主要飛行任務是搭載青少年提出的“天圓地方”科學實驗方案、建立業(yè)余無線電空間通訊及進行太空攝影.由于是為我國青少年研制的第一顆科學實驗衛(wèi)星,有關方面專門邀請了來自全國的50位熱愛航天事業(yè)的中小學生到現(xiàn)場觀看衛(wèi)星發(fā)射的全過程.
(1)如圖是某監(jiān)測系統(tǒng)每隔2.5s拍攝的關于起始勻加速階段火箭的一組照片.已知火箭的長度為40m,用刻度尺測量照片上的長度,結果如圖所示.求火箭在照片中第2個像所對應時刻的瞬時速度大。
(2)假設“希望一號”衛(wèi)星整體質量2350千克,圖示時段長征三號甲運載火箭質量200噸.取g=10m/s2,求火箭的推力.
(3)已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,“希望一號”衛(wèi)星在距地球表面高為h的軌道上繞地球做勻速圓周運動.求“希望一號”衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的周期.

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