【題目】小型登月器連接在航天站上,一起繞月球做圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為月球半徑的5倍,某時(shí)刻,航天站使登月器減速分離,登月器沿如圖所示的橢圓軌道登月,在月球表面逗留一段時(shí)間完成科考工作后,經(jīng)快速啟動(dòng)仍沿原橢圓軌道返回,當(dāng)?shù)谝淮位氐椒蛛x點(diǎn)時(shí)恰與航天站對(duì)接,登月器快速啟動(dòng)時(shí)間可以忽略不計(jì),整個(gè)過(guò)程中航天站保持原軌道繞月運(yùn)行。已知月球表面的重力加速度為g,月球半徑為R,不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響,則登月器可以在月球上停留的最短時(shí)間約為

A. B.

C. D.

【答案】A

【解析】試題分析:設(shè)登月器和航天飛機(jī)在半徑為3R的軌道上運(yùn)行時(shí)的周期為T,

由牛頓第二定律有:其中 r="3R" 解得:

在月球表面的物體所受重力近似等于萬(wàn)有引力:解得:GM=gR2

所以,設(shè)登月器在小橢圓軌道運(yùn)行的周期是T1,航天飛機(jī)在大圓軌道運(yùn)行的周期是T2

對(duì)登月器和航天飛機(jī)依據(jù)開(kāi)普勒第三定律分別有:,解得,為使登月器仍沿原橢圓軌道回到分離點(diǎn)與航天飛機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)接,登月器可以在月球表面逗留的時(shí)間t應(yīng)滿足:t=nT2﹣T1(其中,n=12、3、由以上可得:(其中,n=1、2、3、),

當(dāng)n=1時(shí),登月器可以在月球上停留的時(shí)間最短,即t=4,故選A.所以選A正確。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列單位中屬于國(guó)際單位制的基本單位的是

A. N、m、kg B. N、m、s C. N、kg、s D. m、kg、s

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【題目】下列器件應(yīng)用光傳感器的是

A. 話筒 B. 火災(zāi)報(bào)警器 C. 測(cè)溫儀 D. 電子秤

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是

A. 自然界的電荷只有兩種,庫(kù)侖把它們命名為正電荷和負(fù)電荷

B. β衰變現(xiàn)象說(shuō)明電子是原子核的組成部分

C. 使用多用電表測(cè)電阻時(shí),如果發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)很小,應(yīng)選擇倍率較大的歐姆擋重新測(cè)量

D. 一群氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí),最多能輻射2種不同頻率的光子

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】2016年10月17日,“神舟十一號(hào)”載人飛船發(fā)射升空,運(yùn)送兩名宇航員前往在2016年9月發(fā)射的“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室,宇航員計(jì)劃在“天宮二號(hào)”駐留30天進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)!吧裰凼惶(hào)”與“天宮二號(hào)”的對(duì)接變軌過(guò)程如圖所示,AC是橢圓軌道II的長(zhǎng)軸!吧裰凼惶(hào)”從圓軌道I先變軌到橢圓軌道II,再變軌到圓軌道III,與圓軌道III運(yùn)行“天宮二號(hào)”實(shí)施對(duì)接,下列描述正確的是 ( )

A. “神舟十一號(hào)”在變軌過(guò)程中機(jī)械能不變

B. 可讓“神舟十一號(hào)”先進(jìn)入圓軌道Ⅲ,然后加速追趕“天宮二號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接

C. “神舟十一號(hào)”從A到C的平均速率比“天宮二號(hào)”從B到C的平均速率大

D. “神舟十一號(hào)”在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期與“天宮二號(hào)”運(yùn)行周期相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直平行放置,導(dǎo)軌的上端接有電阻?臻g存在垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示。讓金屬桿從圖中A位置以初速度v0沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),金屬桿運(yùn)動(dòng)至圖中虛線B位置,速度減為0,然后下落,回到初始位置A時(shí)速度為v,金屬桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌始終接觸良好。關(guān)于上述情景,下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 上升過(guò)程中金屬桿的加速度逐漸增小

B. 上升過(guò)程的時(shí)間比下降過(guò)程的時(shí)間短

C. 上升過(guò)程中安培力的沖量比下降過(guò)程中的沖量大

D. 上升過(guò)程中克服安培力做的功比下降過(guò)程中的多

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)器材做探究恒力對(duì)小車做功與小車動(dòng)能改變的關(guān)系實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中,該小組同學(xué)進(jìn)行了平衡摩擦力后,把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車受到的合外力.

(1) 除實(shí)驗(yàn)裝置中的儀器外,還需要的測(cè)量?jī)x器有________________

(2)如圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,現(xiàn)選取紙帶中的AB兩點(diǎn)來(lái)探究恒力對(duì)小車做功與小車動(dòng)能改變的關(guān)系.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,重力加速度為g.圖中已經(jīng)標(biāo)明了要測(cè)量的物理量,另外,小車的質(zhì)量為M,砂和砂桶的總質(zhì)量為m,M遠(yuǎn)大于m.用題中給出的字母,恒力對(duì)小車做的功可表示為________,小車動(dòng)能的改變量可表示為________________,只要推導(dǎo)出二者在誤差范圍內(nèi)相等即可得出結(jié)論.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖為一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖,其矩形線圈的面積為S,共有n匝,線圈總電阻為r,可繞與磁場(chǎng)方向垂直的固定對(duì)稱軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)滑環(huán)和電刷保持與外電路電阻R的連接。在外力作用下線圈以恒定的角速度繞軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng),(不計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸及滑環(huán)與電刷的摩擦)從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),求:

(1)請(qǐng)寫出線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式;

(2)求線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中交流電壓表的示數(shù);

(3)不計(jì)摩擦,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,求外界驅(qū)動(dòng)線圈做的功。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某物理課外小組利用圖(a)中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。途中,置于試驗(yàn)臺(tái)上的長(zhǎng)木板水平放置,其右端固定一輕滑輪:輕繩跨過(guò)滑輪,一段與放在木板上的小滑車相連,另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N=5個(gè),每個(gè)質(zhì)量均為0.010kg。實(shí)驗(yàn)步驟如下:

(1)5個(gè)鉤碼全部放入小車中,在長(zhǎng)木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物快,使小車 (和鉤碼)可以在木板上勻速下滑。

(2)n(依次取n=1,2,3,4,5)個(gè)鉤碼掛在輕繩右端,其余N-n各鉤碼仍留在小車內(nèi);用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車,同時(shí)用傳感器記錄小車在時(shí)刻t相對(duì)于其起始位置的位移s,繪制s-t圖像,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。

(3)對(duì)應(yīng)于不同的na值見(jiàn)下表。n=2時(shí)的s-t圖像如圖(b)所示:由圖(b)求出此時(shí)小車的加速度(保留2位有效數(shù)字),將結(jié)果填入下表。

(4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖(c)中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)___________,并作出a-n圖像_______________。從圖像可以看出:當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí),物體的加速度與其所受的合外力成正比。

(5)利用an圖像求得小車(空載)的質(zhì)量為_______kg(保留2位有效數(shù)字,重力加速度取g=9.8m·s–2)。

(6)若以保持木板水平來(lái)代替步驟(1),下列說(shuō)法正確的是_______(填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào))

A.an圖線不再是直線

B.an圖線仍是直線,但該直線不過(guò)原點(diǎn)

C.an圖線仍是直線,但該直線的斜率變大

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