题目
题型:南京一模难度:来源:
Q1Q2 |
r |
(1)若地球质量为m1,某人造地球卫星质量为m2,也定义相距无穷远处引力势能为零,写出当地心与卫星相距R时该系统引力势能表达式.(地球可看作均匀球体,卫星可看成质点)
(2)今有一颗卫星贴着地球表面绕行时速度大小为v=7.90km/s,当该卫星在离地面高度为h=3R地处绕行时,绕行速度v为多大?(R地为地球半径)
(3)若在离地面高度为3R地处绕行的卫星质量为1t,则至少需要对该卫星补充多大的能量才能使其脱离地球的束缚?
答案
m1m2 |
R |
(2)由万有引力提供向心力 G
m1m2 |
R2 |
v2 |
R |
得v=
|
则有,
v |
v′ |
|
上式中R′=(R地+h)=4R地
因R=R地
又v=7.9km/s
解得 v′=3.95km/s
(3)卫星在该处的动能:
EK=
1 |
2 |
1 |
2 |
由 EK=
1 |
2 |
m1m2 |
2R |
系统的势能:EP=-G
m1m2 |
R |
得系统的机械能:E机=EK+EP=-EK=-7.8×109J
则需要给卫星补充的能量:E补=-E机=7.8×109J
答:(1)当地心与卫星相距R时该系统引力势能表达式为:EP=-G
m1m2 |
R |
(2)该卫星在离地面高度为h=3R地处绕行时,绕行速度为3.95km/s;
(3)至少需要对该卫星补充7.8×109J的能量才能使其脱离地球的束缚.
核心考点
试题【物理学中库仑定律和万有引力定律有相似的表达形式.对带异种电荷的两粒子组成的系统而言,若定义相距无穷远处电势能为零,则相距为r时系统的电势能可以表示为E p=-k】;主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.若把斜面CB部分截去,物体冲过C点后上升的最大高度仍为h |
B.若把斜面AB变成曲面AEB,物体沿此曲面上升仍能到达B点 |
C.若把斜面弯成圆弧形D,物体仍沿圆弧升高h |
D.若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状,物体上升的最大高度有可能仍为h |
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左边界的中点与O点重合,ab边与OO′平行,右边界bc与荧光屏之间的距离为s.由于磁场区域较小,电子速度很大,通过磁场时间t远小于磁场变化周期T,不计电子之间的相互作用.
(1)若电视机工作中由于故障而导致偏转线圈中电流突然消失(其它部分工作正常),在荧光屏中心形成亮斑.设所有电子垂直打在荧光屏上之后,全部被荧光屏吸收,且电子流形成的电流为I,求荧光屏所受平均作用力F大小;(用I、U、e、m表示)
(2)为使所有的电子都能从磁场的bc边射出,求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值B0;
(3)荧光屏上亮线的最大长度是多少.(假设电子不会打在荧光屏之外)
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(1)带电粒子经小孔O2进入磁场后,能飞出磁场边界MN的最小速度为多大?
(2)从0到0.04s末时间内哪些时刻飘入小孔O1的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN?
(3)以O2为原点建立直角坐标系,在图甲中画出粒子在有界磁场中可能出现的区域(用斜线标出),并标出该区域与磁场边界交点的坐标.要求写出相应的计算过程.
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A.R越大,v0越大 |
B.R越大,小球经过B点后的瞬间对轨道的压力越大 |
C.m越大,v0越大 |
D.m与R同时增大,初动能Ek0增大 |
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