【題目】中國科學(xué)院、中國工程院兩院院士評出的2012年中國十大科技進(jìn)展新聞，于2013年1月19日揭曉，“神九”載人飛船與“天宮一號”成功對接和“蛟龍”號下潛突破7000米分別排在第一、第二．若地球半徑為R，把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體，地球表面的重力加速度大小為g，引力常量為G．“蛟龍”下潛深度為d，天宮一號軌道距離地面高度為h。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零。求

（1）“天宮一號”繞地心轉(zhuǎn)一周的時(shí)間是多少？

（2）“蛟龍”號所在處與“天宮一號”所在處的重力加速度之比為多少？

（3）設(shè)想地球的密度不變，自轉(zhuǎn)周期不變，但地球球體半徑變?yōu)樵瓉淼囊话�，僅考慮地球和同步衛(wèi)星之間的相互作用力，則該“設(shè)想地球”的同步衛(wèi)星的軌道半徑與以前地球的同步衛(wèi)星軌道半徑的比值是多少？

【答案】（1）

（2）（3）

【解析】試題分析：（1）設(shè)地球的質(zhì)量為，

天宮一號的質(zhì)量為，地球?qū)μ鞂m一號的引力提供向心力

解得

（2）已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，蛟龍一號下潛深度為后，此地殼內(nèi)部地球質(zhì)量為，

此處重力加速度為，

天宮一號處重力加速為，

則

（3）地球同步衛(wèi)星

地球半徑減半后設(shè)想地球的質(zhì)量為

設(shè)想地球的同步衛(wèi)星

可得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】核裂變和核聚變的過程中能夠放出巨大核能。核裂變中經(jīng)常使用的具有天然放射性，若經(jīng)過7次α衰變和m次β衰變，變成，則m＝_________。核聚變中，最常見的反應(yīng)就是一個(gè)氘核與一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核。已知氘核的比結(jié)合能是1．09 MeV；氚核的比結(jié)合能是2．78 MeV；氦核的比結(jié)合能是7．03 MeV。則氫核聚變的方程是_____________；一次氫核聚變釋放出的能量是_________MeV。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用伏安法測量導(dǎo)體的電阻，現(xiàn)有量程為3 V、內(nèi)阻約為3 kΩ的電壓表和量程為0.6 A、內(nèi)阻約為0.1 Ω的電流表。采用分壓電路接線，圖1是實(shí)物的部分連線圖，待測電阻為圖2中的R1，其阻值約為5 Ω。

（1）測R1阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線①連接______（填a或b）、導(dǎo)線②連接______（填c或d）。

（2）正確接線測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，用作圖法求得R1的阻值為______Ω。

U/A

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

I/A

0.09

0.19

0.27

0.35

0.44

0.53

（3）已知圖2中R2與R1是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導(dǎo)體，R2的邊長是R1的，若測R2的阻值，則最優(yōu)的連線應(yīng)選_____（填選項(xiàng)）。

A．①連接a，②連接c B．①連接a，②連接d

C．①連接b，②連接c D．①連接b，②連接d

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一輕彈簧原長為2R，其一端固定在傾角為37°的固定直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)，直軌道與一半徑為的光滑圓弧軌道相切于C點(diǎn)，AC=7R，A、B、C、D均在同一豎直平面內(nèi)。質(zhì)量為m的小物塊P自C點(diǎn)由靜止開始下滑，最低到達(dá)E點(diǎn)（未畫出），隨后P沿軌道被彈回，最高點(diǎn)到達(dá)F點(diǎn)，AF=4R，已知P與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度大小為g。（取）

（1）求P第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小。

（2）求P運(yùn)動(dòng)到Ｅ點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能。

（3）改變物塊P的質(zhì)量，將P推至E點(diǎn)，從靜止開始釋放。已知P自圓弧軌道的最高點(diǎn)D處水平飛出后，恰好通過G點(diǎn)。G點(diǎn)在C點(diǎn)左下方，與C點(diǎn)水平相距、豎直相距R，求P運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度的大小和改變后P的質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國將于2022年舉辦冬奧會(huì)，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。如圖所示，質(zhì)量m=60 kg的運(yùn)動(dòng)員從長直助滑道AB的A處由靜止開始以加速度a=3.6 m/s2勻加速滑下，到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB=24 m/s，A與B的豎直高度差H=48 m。為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向，在助滑道與起跳臺之間用一段彎曲滑道銜接，其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧。助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差h=5 m，運(yùn)動(dòng)員在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W=–1 530 J，取g=10 m/s2。

（1）求運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻力Ff的大�。�

（2）若運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖（a）所示的電路測定值電阻R0、電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，一個(gè)同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，另一位同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)．并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖（b）所示的兩條UI圖線．回答下列問題：

（1）根據(jù)甲、乙兩同學(xué)描繪的圖線，可知

A．甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)

B．甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)

C．乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)

D．乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)

（2）根據(jù)圖（b），可以求出定值電阻R0＝________Ω，電源電動(dòng)勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩條相距l(xiāng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面（紙面）內(nèi)，其左端接一阻值為R的電阻；一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上；在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域，區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系為，式中k為常量；在金屬棒右側(cè)還有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域左邊界MN（虛線）與導(dǎo)軌垂直，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向也垂直于紙面向里。某時(shí)刻，金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，在t0時(shí)刻恰好以速度v0越過MN，此后向右做勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好，它們的電阻均忽略不計(jì)。求

（1）在t=0到t=t0時(shí)間間隔內(nèi)，流過電阻的電荷量的絕對值；

（2）在時(shí)刻t（t>t0）穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的汽車從平直公路駛上斜坡。假設(shè)汽車在水平路面上勻速行駛，駛上斜坡后，汽車的功率及所受路面的阻力與在水平路面上行駛時(shí)一致，且車到達(dá)坡頂前已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。則在上坡過程中，汽車的速度v、牽引力F，牽引力做的功W，克服路面阻力做的功Wf與時(shí)間t的關(guān)系圖像，正確的是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】深空探測一直是人類的夢想。2013年12月14日“嫦娥三號”探測器成功實(shí)施月面軟著陸，中國由此成為世界上第3個(gè)實(shí)現(xiàn)月面軟著陸的國家。如圖所示為此次探測中，我國科學(xué)家在國際上首次采用的由接近段、懸停段、避障段和緩速下降段等任務(wù)段組成的接力避障模式示意圖。請你應(yīng)用學(xué)過的知識解決下列問題。

（1）已知地球質(zhì)量約是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑約是月球半徑的4倍。將月球和地球都視為質(zhì)量分布均勻的球體，不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)及其他天體的影響。求月球表面重力加速度g月與地球表面重力加速度g的比值。

（2）由于月球表面無大氣，無法利用大氣阻力來降低飛行速度，我國科學(xué)家用自行研制的大范圍變推力發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了探測器中途修正、近月制動(dòng)及軟著陸任務(wù)。在避障段探測器從距月球表面約100m高處，沿與水平面成夾角45°的方向，勻減速直線運(yùn)動(dòng)到著陸點(diǎn)上方30m處。已知發(fā)動(dòng)機(jī)提供的推力與豎直方向的夾角為θ，探測器燃料消耗帶來的質(zhì)量變化、探測器高度變化帶來的重力加速度g月的變化均忽略不計(jì)，求此階段探測器的加速度a與月球表面重力加速度g月的比值。

（3）為避免探測器著陸過程中帶來的過大沖擊，科學(xué)家們研制了著陸緩沖裝置來吸收著陸沖擊能量，即盡可能把探測器著陸過程損失的機(jī)械能不可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰浚缢苄宰冃文�、�?nèi)能等，而不通過彈性變形來儲(chǔ)存能量，以避免二次沖擊或其他難以控制的后果。

已知著陸過程探測器質(zhì)量（包括著陸緩沖裝置）為m，剛接觸月面時(shí)速度為v，從剛接觸月面開始到穩(wěn)定著陸過程中重心下降高度為H，月球表面重力加速度為g月，著陸過程中發(fā)動(dòng)機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)，求著陸過程中緩沖裝置吸收的總能量及探測器受到的沖量。

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