【題目】由于衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)地點(diǎn)不在赤道上，因此在發(fā)射地球同步靜止軌道衛(wèi)星時(shí)，需要先將衛(wèi)星發(fā)射到與赤道平面有一定夾角的轉(zhuǎn)移軌道上，然后再經(jīng)過(guò)調(diào)整使衛(wèi)星進(jìn)入地球同步靜止軌道。衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上的遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)恰通過(guò)赤道上空，并且離地面高度恰等于地球同步靜止軌道的高度，此時(shí)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)暫短時(shí)間點(diǎn)火，給衛(wèi)星一個(gè)附加的速度，使衛(wèi)星恰好能沿地球同步靜止軌道運(yùn)行。如果衛(wèi)星的質(zhì)量為1.4t，其飛經(jīng)赤道上空時(shí)的速度為1.5103m/s（ 為計(jì)算方便，此處數(shù)可以改一下），此時(shí)衛(wèi)星 的高度與同步軌道的高度相同，飛行的軌道平面與赤道平面之間的夾角為30，如圖所示若不計(jì)大氣阻力 和衛(wèi)星質(zhì)量的變化，己知地球半徑為6.4103m，結(jié)果保留1位有效數(shù)字。求：

(1)為完成這次調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)至少需要做多少功

(2)調(diào)整過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)衛(wèi)星所施的沖量

【答案】(1)(2) θ= arcsin0.4

【解析】

(1)設(shè)地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、運(yùn)動(dòng)速率為vt，地球質(zhì)量為M、半徑為R、自轉(zhuǎn)周期為T，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和向心力公式則有

，

又因

聯(lián)立解得

r=4.3×107m，．

根據(jù)動(dòng)能定理可知，從初速度v0=1.5×103m/s變?yōu)槟┧俣?/span>vt=3.1×103m/s，發(fā)動(dòng)機(jī)需要做的功

(2)初速度v0=1.5×103m/s沿東偏北30°角，與所求的附加速度△v合成后的合速度為正東方向的vt=3.1×103m/s，然后根據(jù)這一抽象出的模型畫出圖所示的矢量圖，便可根據(jù)余弦定理進(jìn)行計(jì)算

，

根據(jù)動(dòng)量定理可知，所施沖量大小

I=m△v=3×106kg·m/s

其方向?yàn)闁|偏南，設(shè)偏南的角度為θ，根據(jù)正弦定理有

解得

θ= arcsin0.4

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：

【題目】已知在一足夠長(zhǎng)的粗糙斜面上，一滑塊以初速度v1=16m/s從底端A點(diǎn)滑上斜面，經(jīng)2s滑至B點(diǎn)后又返回到A點(diǎn)。其運(yùn)動(dòng)過(guò)程的v－t圖象如圖所示。已知上滑的加速度大小是下滑的2倍。求：

（1）AB之間的距離；

（2）滑塊再次回到A點(diǎn)時(shí)的速度大小及滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n＝100，線圈面積S＝200cm2，線圈的電阻r＝1Ω，線圈外接一個(gè)阻值R＝4Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?/span>

B. 電阻R兩端的電壓隨時(shí)間均勻增大

C. 線圈電阻r消耗的功率為4×10－4W

D. 前4s內(nèi)通過(guò)R的電荷量為4×10－4C

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一粒子源，從加速電場(chǎng)左側(cè)正極板附近以初速度接近零不斷地釋放一種帶正電的粒子，質(zhì)量為m=1.28×l0-26kg，電量為 q=1.6×l0-19C，加速電壓大小為U1=l×104V，忽略粒子間的相互作用及重力。粒子經(jīng)過(guò)加速后從負(fù)極板的小孔離開(kāi)加速電場(chǎng)，沿兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極的中線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)為L=10cm，間距為d=5cm，上極板為正，下極板為負(fù)，偏轉(zhuǎn)電壓U2的大小可以調(diào)節(jié)。極板右側(cè)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T，極板右側(cè)到磁場(chǎng)的直線邊界距離也是L。不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，粒子剛好沿直線垂直于磁場(chǎng)邊界從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，C點(diǎn)和D點(diǎn)在磁場(chǎng)邊界上，OC距離為10cm，CD 距離為6cm。

（1）求粒子離開(kāi)加速電場(chǎng)時(shí)的速度大小v0；

（2）若U2=2000V，求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置到O點(diǎn)的距離y；

（3）若要有粒子能進(jìn)入磁場(chǎng)，且離開(kāi)磁場(chǎng)的位置在CD之間，求U2的大小范圍。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某物體沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，其v－t圖象如圖所示，規(guī)定向右為正方向，下列判斷正確（ ）

A.在0～1 s內(nèi)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)

B.在1 s～2 s內(nèi)，物體向右運(yùn)動(dòng)，且速度大小在減小

C.在1 s～3 s內(nèi)，物體的加速度方向向右，大小為4 m/s2

D.在3 s末，物體處于出發(fā)點(diǎn)左方

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，做爬行實(shí)驗(yàn)的小機(jī)器人沿四分之一圓弧形曲面，從底部O向A爬行，受到水平向右恒定的風(fēng)力，恰以某一大小不變的速度爬行，則小機(jī)器從O向A爬行的過(guò)程中

A. 受到的合外力大小不變

B. 摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向始終相反

C. 摩擦力先變大后變小

D. 曲面對(duì)小機(jī)器人的作用力大小不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三角形傳送帶以2m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩邊的傳送帶長(zhǎng)都是2m且與水平方向的夾角均為37°�，F(xiàn)有兩個(gè)質(zhì)量相等的小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.5，（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。下列判斷正確的是

A. 物塊A、B同時(shí)到達(dá)傳送帶底端

B. 物塊A先到達(dá)傳送帶底端

C. 傳送帶對(duì)物塊A、B的摩擦均始終沿傳送帶向上

D. 兩物塊分別與傳送帶間的摩擦生熱相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，厚度不計(jì)，氣缸內(nèi)壁光滑且缸壁導(dǎo)熱良好，周圍環(huán)境溫度保持不變，開(kāi)始活塞被固定在A處，打開(kāi)固定螺栓K，活塞向下移動(dòng)。經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，已知，B處到氣缸底的距離為2h，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g。求：

（1）活塞被固定在A處時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；

（2）整個(gè)過(guò)程中，缸內(nèi)氣體是吸熱還是放熱，簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小涵家住在一座22層的高樓內(nèi)。他通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了電梯運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)電梯從第一層由靜止開(kāi)始啟動(dòng)一直上升至最高層停下來(lái)的過(guò)程可以分成三個(gè)階段，首先電梯加速，發(fā)現(xiàn)電梯用了5s達(dá)到了穩(wěn)定的速度v=4.5m/s，并以這個(gè)速度繼續(xù)上升了10s，然后開(kāi)始減速，經(jīng)過(guò)3s停了下來(lái)，若上述變速過(guò)程均理想化為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，(g取10m/s2)

(1)根據(jù)題目已知信息，求電梯加速過(guò)程的加速度a1和減速過(guò)程的加速度a2；

(2)在圖中作出上述過(guò)程相應(yīng)的v-t圖象。

(3)求電梯運(yùn)動(dòng)全過(guò)程的位移大小。

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