【題目】2013年11月,“嫦娥三號”飛船攜“玉兔號”月球車圓滿完成探月任務(wù)。某中學(xué)科技小組提出了一個對“玉兔”回家的設(shè)想。如圖,將“玉兔號”月球車發(fā)射到距離月球表面h高度的軌道上,與在該軌道繞月球做圓周運動的飛船對接,然后由飛船送“玉兔”返回地球。已知:“玉兔號”月球車質(zhì)量為m,月球半徑為R,月球表面重力加速度為g,引力常量為G

(1)求“玉兔號”月球車恰好離開月球表面(不再落回月球表面)的最小速度。

(2)以月球表面為零勢能面,“玉兔號”月球車在h高度的“重力勢能”可表示為EpEp為已知條件).若忽略月球自轉(zhuǎn),從月球表面開始發(fā)射到在對接完成這一過程,求需要對“玉兔號”月球車做的功。

【答案】(1)(2) W = + Ep

【解析】(1)“玉兔號”月球車恰好離開月球表面的最小速度為v,根據(jù)萬有引力提供向心力,得:
在月球表面,有:

聯(lián)立可得:

(2)“玉兔號”月球車在h高度運行時,由萬有引力等于向心力有:
設(shè)“玉兔號”在該軌道繞月球做圓周運動的動能為,則有:

則需要對“玉兔號”月球車做的功為:
聯(lián)立解得: 。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于物體的速度、加速度、速度變化量的說法正確的是(

A. 加速度等于0,速度一定等于0

B. 加速度與速度無關(guān),與速度的變化量有關(guān)

C. 加速度方向向東,速度方向可能向西

D. 加速度變小,速度可能變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是磁流體發(fā)電機的示意圖,兩平行金屬板P、Q之間有一個很強的磁場.一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量正、負帶電粒子)沿垂直于磁場的方向噴入磁場.PQ與電阻R相連接.下列說法正確的是

A. Q板的電勢高于P板的電勢

B. R中有由ab方向的電流

C. 若只改變磁場強弱,R中電流保持不變

D. 若只增大粒子入射速度,R中電流增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中,衛(wèi)星首先進入橢圓軌道Ⅰ,然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度,讓衛(wèi)星進入地球同步軌道Ⅱ,則

A. 該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.2km/s

B. 衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的運行速度大于7.9km/s

C. 在軌道Ⅰ上,衛(wèi)星在P點速度大于在Q點的速度

D. 衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于質(zhì)點的位移和路程,下列說法中不正確的是(

A. 位移是矢量

B. 位移的大小不會比路程大

C. 路程是標量,即位移的大小

D. 當質(zhì)點作單向直線運動時,路程等于位移的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】讓一小球分別從豎直墻壁上面的A點和B點沿不同的粗糙斜面ACBC到達水平面上同一點C,小球釋放的初速度等于0,兩個斜面的粗糙程度相同,關(guān)于小球的運動,下列說法正確的是

A. 下滑到C點時合外力的沖量一定不同

B. 下滑到C點時的動能可能相同

C. 下滑到C點過程中摩擦力做功一定不同

D. 若小球質(zhì)量增大,則沿同一斜面到達斜面底端的速度變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(

A. 研究百米運動員跑步過程中的動作時,可以把運動員看成質(zhì)點

B. 物體在直線運動中,同一段時間內(nèi)的位移大小和路程一定相等

C. 瞬時速度可看作物體在趨于零的時間內(nèi)的平均速度

D. 摩擦力一定阻礙物體的運動,而且總是與壓力成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】盧瑟福和他的助手做α粒子轟擊金箔實驗,獲得了重要發(fā)現(xiàn):

1)關(guān)于α粒子散射實驗的結(jié)果,下列說法正確的是

A.證明了質(zhì)子的存在

B.證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的

C.證明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個很小的核里

D.說明了原子中的電子只能在某些軌道上運動

2)英國物理學(xué)家盧瑟福用α粒子轟擊金箔,發(fā)現(xiàn)了α粒子的散射實驗.下列圖中,O表示金原子核的位置,則能正確表示該實驗中經(jīng)過金原子核附近的α粒子的運動軌跡的是圖中的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電動勢E6 V,內(nèi)阻r1 Ω,電阻R12 Ω,R23 Ω,R37.5 Ω,電容器的電容C4 μF.開關(guān)S原來斷開,現(xiàn)在合上開關(guān)S到電路穩(wěn)定,試問這一過程中通過電流表的電荷量是多少?

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