我國(guó)的月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”分為“繞、落、回”三步�！版隙鹑�(hào)”的任務(wù)是“落”。  2013年12月2日，“嫦娥三號(hào)”發(fā)射，經(jīng)過(guò)中途軌道修正和近月制動(dòng)之后，“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器進(jìn)入繞月的圓形軌道I。12月12日衛(wèi)星成功變軌，進(jìn)入遠(yuǎn)月點(diǎn)P、近月點(diǎn)Q的橢圓形軌道II。如圖所示。 2013年12月14日，“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在Q點(diǎn)附近制動(dòng)，由大功率發(fā)動(dòng)機(jī)減速，以?huà)佄锞�(xiàn)路徑下降到距月面100米高處進(jìn)行30s懸停避障，之后再緩慢豎直下降到距月面高度僅為數(shù)米處，為避免激起更多月塵，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，做自由落體運(yùn)動(dòng)，落到月球表面。
已知引力常量為G，月球的質(zhì)量為M，月球的半徑為R，“嫦娥三號(hào)”在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量為m， P、Q點(diǎn)距月球表面的高度分別為h1、h2。

（1）求“嫦娥三號(hào)”在圓形軌道I上運(yùn)動(dòng)的速度大��；
（2）已知“嫦娥三號(hào)”與月心的距離為r時(shí)，引力勢(shì)能為（取無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零），其中m為此時(shí)“嫦娥三號(hào)”的質(zhì)量。若“嫦娥三號(hào)”在軌道II上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能和引力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，它們的總量保持不變。已知“嫦娥三號(hào)”經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度大小為v，請(qǐng)根據(jù)能量守恒定律求它經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大��；

（1）；（2）

解析試題分析: （1）“嫦娥三號(hào)”在軌道I上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 
解得   
（2）“嫦娥三號(hào)”在軌道II上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律
 
解得  
考點(diǎn)： 萬(wàn)有引力定律；機(jī)械能守恒定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖所示，剛性細(xì)棒長(zhǎng)為2L,質(zhì)量不計(jì)，其一端O用光滑鉸鏈與固定軸連接，在細(xì)棒的中點(diǎn)固定一個(gè)質(zhì)量為4m的小球A，在細(xì)棒的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球B。將棒置于水平位置由靜止開(kāi)始釋放，棒與球組成的系統(tǒng)在豎直平面內(nèi)做無(wú)摩擦的轉(zhuǎn)動(dòng)，則該系統(tǒng)在由水平位置轉(zhuǎn)至豎直位置的過(guò)程中   （    ）

A．系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒                    B．棒對(duì)A、B兩球都不做功
C．棒子對(duì)B球做正功                      D．棒子對(duì)A球做正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t＝0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開(kāi)彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)．通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過(guò)程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則(　　)

A．t1時(shí)刻小球動(dòng)能最大
B．t2時(shí)刻小球動(dòng)能最大
C．t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先增加后減少
D．t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開(kāi)始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng).要求物塊能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過(guò)5mg（g為重力加速度）。求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖，質(zhì)量分別為、的兩個(gè)小球A、B靜止在地面上方，B球距地面的高度h=0.8m，A球在B球的正上方。 先將B球釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后再將A球釋放。 當(dāng)A球下落t=0.3s時(shí)，剛好與B球在地面上方的P點(diǎn)處相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后瞬間A球的速度恰為零。已知，重力加速度大小為，忽略空氣阻力及碰撞中的動(dòng)能損失。　

（i）B球第一次到達(dá)地面時(shí)的速度；
（ii）P點(diǎn)距離地面的高度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，質(zhì)量為mB=2kg的木塊B靜止在光滑水平面上。一質(zhì)量為mA= 1kg的木塊A以某一初速度v0=5m/s沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)，與B碰撞后都向右運(yùn)動(dòng)。木塊B 與擋板碰撞后立即反彈（設(shè)木塊B與擋板碰撞過(guò)程無(wú)機(jī)械能損失）。后來(lái)木塊B與A發(fā)生二次碰撞，碰后A、B同向運(yùn)動(dòng)，速度大小分別為1.2m/s 、0.9m/s。求：

（ⅰ）第一次木塊A、B碰撞過(guò)程中A對(duì)B的沖量大小和方向；
（ⅱ）木塊A、B第一次碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，三個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊質(zhì)量分別為mA=m，mB=2m，mC=3m，放在光滑水平面上，三滑塊均在同一直線(xiàn)上．一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上，另一端與滑塊C接觸但未連接，B、C均靜止．現(xiàn)滑塊A以速度v0=與滑塊B發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短）后粘在一起，并壓縮彈簧推動(dòng)滑塊C向前運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間，滑塊C脫離彈簧，繼續(xù)在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，求：

①被壓縮彈簧的最大彈性勢(shì)能
②滑塊C脫離彈簧后A、B、C三者的速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道MN的半徑為R，MP為粗糙水平面．兩個(gè)小物塊A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，在半圓形軌道圓心O的正下方M處，處于靜止?fàn)顟B(tài)．若A、B之間夾有少量炸藥，炸藥爆炸后，A恰能經(jīng)過(guò)半圓形軌道的最高點(diǎn)N，而B(niǎo)到達(dá)的最遠(yuǎn)位置恰好是A在水平面上的落點(diǎn)．已知粗糙水平面與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求：

（1）A在軌道最高點(diǎn)的速度大�。�
（2）B到達(dá)的最遠(yuǎn)位置離M點(diǎn)的距離；
（3）A與B的質(zhì)量之比．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(18分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的繩子一端固定在O點(diǎn)，另一端系質(zhì)量為m的小球，小球靜止在光滑水平面上�，F(xiàn)用大小為F水平恒力作用在另一質(zhì)量為2m的物塊上，使其從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去該力，物塊與小球發(fā)生正碰后速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的一半而速度方向不變，小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為，小球和物體均可視為質(zhì)點(diǎn)，試求:

(1)小物塊碰撞前速度的大��；
(2)恒力F作用時(shí)間。

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