【題目】宇宙員在月球表面完成下面實驗：如圖所示，在一固定的豎直光滑圓弧軌道內(nèi)部最低點靜止一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點），現(xiàn)突然給小球一瞬間水平初速度v0，剛好能使小球在豎直面內(nèi)做完整圓周運動. 已知圓弧軌道半徑為，月球的半徑為R，萬有引力常量為G.若在月球表面上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星，所需最小發(fā)射速度為多大？

【答案】

【解析】試題分析：由于小球恰好經(jīng)過最高點，根據(jù)重力提供向心力，可求出在最高點的速度；小球在軌道內(nèi)部運動過程中，只有重力做功，由動能定理列式可求出月球表面重力加速度g，根據(jù)重力提供向心力，可求出最小發(fā)射速度。

設(shè)月球表面重力加速度為g，月球質(zhì)量為M．

球剛好完成圓周運動，則小球在最高點有：

從最低點至最高點由動能定理得

由以上可得：

在月球表面發(fā)射衛(wèi)星的最小速度為月球第一宇宙速度，

重力提供向心力

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】下列說法中，正確的是 ( )

A. 一定質(zhì)量的物體，動能不變，則其速度一定也不變

B. 一定質(zhì)量的物體，速度不變，則其動能也不變

C. 一定質(zhì)量的物體，動能不變，說明物體運動狀態(tài)沒有改變

D. 一定質(zhì)量的物體，動能不變，說明物體所受的合外力一定為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】光滑水平桌面上，質(zhì)量為m=1kg的木塊(視為質(zhì)點)左端與輕彈簧相連，彈簧的另一端固定。木塊的右端與一輕細線連接，細線繞過光滑的質(zhì)量不計的輕滑輪，木塊開始靜止在O點，彈簧處于原長。在細線的另一端施加一豎直向下的大小為F=10N的恒力，如圖甲所示，木塊從O點由靜止開始向右運動。當木塊運動至P點時，速度大小為v=1m/s，O、P兩點間的距離為l =0.1m。（彈簧均處于彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力和線的形變，重力加速度g取10m/s2。)

(1)求木塊運動至P點時彈簧的彈性勢能。

(2)如果在細線的另一端懸掛一個質(zhì)量為M =3kg的重物，如圖乙所示，木塊從初始位置O由靜止開始向右運動，求當木塊通過P點時的速度大小。

(3)已知在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k，形變量為x時，彈簧的彈性勢能為。在第(2)問給出的條件下，求出重物M由靜止下落到最低點過程中的最大速度是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】a、b是兩個勻強磁場邊界上的兩點，左邊勻強磁場的磁感線垂直紙面向里，右邊勻強磁場的磁感線垂直紙面向外，兩邊的磁感應(yīng)強度大小相等．電荷量為2e的正離子以某一速度從a點垂直磁場邊界向左射出，當它運動到b點時，擊中并吸收了一個處于靜止狀態(tài)的電子，不計正離子和電子的重力且忽略正離子和電子間的相互作用，則它們在磁場中的運動軌跡是（ ）

A.

B.

C.

D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個質(zhì)量相等的物體，分別從兩個高度相等而傾角不同的光滑斜面頂端由靜止開始滑下，如圖1所示，則下列說法正確的是（ ）

A. 到達底部時重力的功率相等

B. 到達底部時速度相等

C. 下滑過程中重力做的功相等

D. 到達底部時動能相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別于圓盤的邊緣和銅軸接觸，圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中，圓盤旋轉(zhuǎn)時，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是（ ）

A. 若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定，則電流大小恒定

B. 若從上往下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則電流沿b到a的方向流過R

C. 若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化

D. 若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點，它們相對于L2對稱。L1、L2所在區(qū)域處于磁感應(yīng)強度大小為B0，方向垂直于紙面向外的勻強磁場中。已知a、b兩點的磁感應(yīng)強度大小分別為和，方向也垂直于紙面向外，( )

A. 流經(jīng)L1的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為

B. 流經(jīng)L1的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為

C. 流經(jīng)L2的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為

D. 流經(jīng)L2的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用如圖所示的電路測定電源的電動勢和內(nèi)電阻。

(1)若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U。

(2)若斷開S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向b，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電流表的讀數(shù)I。

(3)某同學分別按照以上兩種方式完成實驗操作之后，利用圖線處理數(shù)據(jù)，得到如下兩個圖象(如圖①和②所示)，縱軸截距分別是b1、b2，斜率分別為k1、k2

若忽略電壓表的分流和電流表的分壓作用，則

步驟(1)中測得的電動勢E1=___________；內(nèi)阻r1=___________。(用k1、b1表示)

步驟(2)中測得的電源內(nèi)阻r2=比真實值_________(填偏大、相等、或偏小)。

若不能忽略電壓表的分流和電流表的分壓作用，則：結(jié)合兩組圖像可計算出該電源的真實電動勢E=，真實內(nèi)阻r=_________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是

A. 溫度越低，壓強越大，放射性元素的半衰期越小

B. 原子核的比結(jié)合能越大，其核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定

C. 玻爾認為，氫原子核外電子從某能級向另一能級躍遷的過程中原子的能量不變

D. 兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個α粒子，則質(zhì)子與中子的質(zhì)量之和一定大于α粒子的質(zhì)量

查看答案和解析>>

同步練習冊答案