【題目】一組宇航員乘坐太空穿梭機S去修理位于離地球表面h=6.0×105 m的圓形軌道上的太空望遠鏡H。機組人員使穿梭機S進入與H相同的軌道并關閉助推火箭,望遠鏡在穿梭機前方數(shù)千米處,如圖所示。已知地球半徑為R=6.4×106 m,地球表面重力加速度為g=9.8 m/s2,第一宇宙速度為v=7.9 km/s。(結果保留1位小數(shù))

(1)穿梭機所在軌道上的向心加速度g′為多少?

(2)計算穿梭機在軌道上的速率v′;

(3)穿梭機需先進入半徑較小的軌道,才有較大的角速度追上望遠鏡。試判斷穿梭機要進入較低軌道時應增加還是減小其原有速率,并說明理由。

【答案】(1)8.2 m/s2 (2)7.6 km/s (3)

【解析】(1)在地球表面處,由

解得地球表面的重力加速度為

同理,穿梭機所在軌道上的向心加速度為

其中,解以上各式得:

(2)在地球表面處由牛頓第二定律得:

解得第一宇宙速度為

同理,穿梭機在軌道上的速率為

解得

(3)應減速,由知穿梭機要進入較低軌道,必須有萬有引力大于穿梭機做圓周運動所需的向心力,故當v′減小時,減小,則。

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,物體A、B用細繩連接后跨過滑輪.A靜止在傾角為45°的斜面上,B懸掛著.已知質量mA = 2mB,不計滑輪摩擦,現(xiàn)將斜面傾角由45°減小到15°,但物體仍保持靜止,那么下列說法中正確的是( )

A. 繩子的張力將增大 B. 物體A對斜面的壓力將增大

C. 繩子的張力及A受到的靜摩擦力都不變 D. 物體A受到的靜摩擦力先減小后增大

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【題目】在高級瀝青鋪設的高速公路上,汽車的設計時速是108 km/h.汽車在這種路面上行駛時,它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍.

1如果汽車在這種高速公路的水平彎道上拐彎,假設彎道的路面是水平的,其彎道的最小半徑是多少?

2如果高速公路上設計了圓弧拱形立交橋,要使汽車能夠以設計時速安全通過圓弧拱橋,這個圓弧拱形立交橋的半徑至少是多少?(g10 m/s2)

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【題目】如圖所示,半徑為R的半球形陶罐,固定在可以繞豎直軸旋轉的水平轉臺上,轉臺轉軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合,轉臺以一定角速度ω勻速旋轉,一質量為m的小物塊落入陶罐內,經(jīng)過一段時間后,小物塊隨陶罐一起轉動且相對罐壁靜止,它和O點的連線與OO′之間的夾角θ為60°.已知重力加速度大小為g,小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為Ff=mg. (1)若小物塊受到的摩擦力恰好為零,求此時的角速度ω0; (2)若小物塊一直相對陶罐靜止,求陶罐旋轉的角速度的取值范圍.

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【題目】蹦級是一種極限體育項目,可以鍛煉人的膽量和意志運動員從高處跳下,彈性繩被拉伸前做自由落體運動,彈性繩被拉展后在彈性繩的緩沖作用下,運動員下落一定高度后速度減為零在這下降的全過程中,下列說法中正確的是

A彈性繩拉伸前運動員處于失重狀態(tài),彈性繩拉展后運動員處于超重狀態(tài)

B彈性繩拉伸后運動員先處于失重狀態(tài),后處于超重狀態(tài)

C彈性繩拉伸后運動員先處于超重狀態(tài),后處于失重狀態(tài)

D運動員一直處于失重狀態(tài)

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【題目】如右圖所示,在光滑水平面上放著緊靠在一起的 A、B 兩物體,B 的質量是 A 2 倍,B 受到向右的恒力 FB2 N,A 受到的水平變力 FA(92t) N(t 的單位是 s)。從 t0 開始計時,則( )

A. A 物體在 3 s 末的加速度是初始時刻的

B. t>4 s 后,B 物體做勻加速直線運動

C. t4.5 s 時,A 物體的速度為零

D. t>4.5 s 后,A、B 的加速度方向相反

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【題目】下列說法正確的是( )

A. 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并利用扭秤實驗裝置比較準確地測出了引力常量G

B. 密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e電荷量

C. 法拉第首先提出了場的概念,并用電場線和磁感線形象地描述電場和磁場

D. 庫侖總結得出庫侖定律并準確測定了靜電力常量的值

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【題目】如圖所示,平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內阻不計)連接,下極板接地,靜電計所帶電量很少,可被忽略.一帶負電油滴被固定于電容器中的P點,現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離,則(

A.平行板電容器的電容值將變大

B.靜電計指針張角變小

C.帶電油滴的電勢能將增大

D.若先將上極板與電源正極的導線斷開再將下極板向下移動一小段距離,則帶電油滴所受電場力不變

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【題目】將質量為2.5千克的鐵塊放在沸水中煮一段時間后,迅速投入冷水中,最后水溫升高到30 , 問鐵塊放出了多少熱量?[c=0.45×103焦/千克)].

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