【題目】設(shè)想宇航員完成了對火星表面的科學(xué)考察任務(wù)，乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運動的軌道艙，如圖所示。為了安全，返回艙與軌道艙對接時，必須具有相同的速度。已知返回艙返回過程中需克服火星的引力做功，返回艙與人的總質(zhì)量為m，火星表面的重力加速度為g，火星的半徑為R，軌道艙到火星中心的距離為r，軌道艙的質(zhì)量為M，不計火星表面大氣對返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響， 則下列說法正確的是

A. 該宇航員乘坐的返回艙要返回軌道艙至少需要獲得能量W

B. 若設(shè)無窮遠(yuǎn)處萬有引力勢能為零，則地面處返回艙的引力勢能為mgR

C. 軌道艙的動能為

D. 若設(shè)無窮遠(yuǎn)處萬有引力勢能為零，軌道艙的機械能為

【答案】CD

【解析】AC、返回艙與人在火星表面附近有:
設(shè)軌道艙的質(zhì)量為,速度大小為v,則:


計算得出宇航員乘坐返回艙與軌道艙對接時,具有的動能為

因為返回艙返回過程克服引力做功，,
所以返回艙返回時至少需要能量,故A錯誤,C正確;
B、若設(shè)無窮遠(yuǎn)處萬有引力勢能為零,則地面處返回艙的引力勢能為 ,故B錯誤;
D、軌道艙的機械能等于動能加重力勢能,所以若設(shè)無窮遠(yuǎn)處萬有引力勢能為零,軌道艙的機械能為 ,故D正確

故選CD

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在豎直面內(nèi)，軌道間距L=1m，底部接入一阻值R=0.15Ω的定值電阻，上端不相連接，金屬導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向里的磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中。一質(zhì)量m=0.5kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，其離金屬導(dǎo)軌的上端和底部都足夠長，ab連入導(dǎo)軌間的電阻r=0.1Ω，電路中其余電阻不計。不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩繞過光滑的定滑輪與ab相連，在電鍵S打開的情況下，用大小為9N的恒力F從靜止開始向下拉細(xì)繩的自由端，當(dāng)自由端下降高度h=1.0m時細(xì)繩突然斷了，此時閉合電鍵S。運動中ab始終垂直導(dǎo)軌，并接觸良好。不計空氣阻力，取g=10m/s2，試問：

（1）當(dāng)細(xì)繩自由端下降高度h=1.0m時，ab棒速度的大小是多少？

（2）當(dāng)細(xì)繩突然斷后ab棒的運動情況如何？

（3）當(dāng)ab棒速度最大時電阻R消耗的電功率是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，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的帶正電的質(zhì)點M以某一速度從a點垂直磁場邊界向左射出，與靜止在b點的電荷量為e的帶負(fù)電的質(zhì)點N相撞，并粘合在一起，不計質(zhì)點M和質(zhì)點N的重力，則它們在磁場中的運動軌跡是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，弧形軌道固定于足夠長的水平軌道上，弧形軌道與水平軌道平滑連接，水平軌道上靜置一小球B和C。小球A從弧形軌道上離地高h處由靜止釋放，小球A沿軌道下滑后與小球B發(fā)生彈性正碰，碰后小球A被彈回，B球與C球碰撞后粘在一起，A球彈回后再從弧形軌道上滾下，已知所有接觸面均光滑，A、C兩球的質(zhì)量相等，B球的質(zhì)量是A球質(zhì)量的2倍，如果讓小球A從h=0．2m處由靜止釋放，則下列說法正確的是( )(重力加速度為g=10m/s2)

A. A球從h處由靜止釋放則最后不會與B球再相碰

B. A球從h處由靜止釋放則最后會與B球再相碰

C. A球從h處由靜止釋放則C球碰后速度為m/s

D. A球從h處由靜止釋放則C球碰后速度為m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的圓筒形密閉氣缸水平放置，可自由活動的活塞將氣缸分隔成A、B兩部分，活塞與氣缸左側(cè)連接一輕質(zhì)彈簧，當(dāng)活塞與氣缸右側(cè)面接觸時彈簧恰好無形變．開始時環(huán)境溫度為t1=27℃℃，B內(nèi)充有一定質(zhì)量的理想氣體，A內(nèi)是真空，穩(wěn)定時B部分氣柱長度為L1=0．10m，此時彈簧彈力與活塞重力大小之比為3：4。已知活塞的質(zhì)量為m=3．6kg，截面積S=20cm2，重力加速度g=10m/s2

(I)將活塞鎖定，將環(huán)境溫度緩慢上升到t2=127℃，求此時B部分空氣柱的壓強

(Ⅱ)保持環(huán)境溫度t2不變解除活塞鎖定，將氣缸緩慢旋轉(zhuǎn)90°成豎直放置狀態(tài)，B部分在上面求穩(wěn)定時B部分空氣柱的長度．(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點為273K)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是____

A．原子的核式結(jié)構(gòu)模型很好的解釋了氫原子光譜

B．光電效應(yīng)實驗揭示了光的粒子性

C．原子核經(jīng)過一次α衰變后，核子數(shù)減少4

D．重核的裂變過程總質(zhì)量增大，輕核的聚變過程有質(zhì)量虧損

E．電子的衍射實驗證實了物質(zhì)波的假設(shè)是成立的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電路中電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，C為電容器，L為小燈泡，R為定值電阻，閉合電鍵，小燈泡能正常發(fā)光，．現(xiàn)將滑動變阻器滑片向右滑動一段距離，滑動前后理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值為，則（　�。�

A. 電源的輸出功率一定增大

B. 燈泡亮度逐漸變暗

C. 均保持不變

D. 當(dāng)電路穩(wěn)定后，斷開電鍵，小燈泡立刻熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示裝置結(jié)合頻閃照相機拍攝的照片的來驗證動量守恒定律，實驗步驟如下：

①用天平測出A、B兩個小球的質(zhì)量mA和mB；

②安裝好實驗裝置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；

③先不在斜槽的末端放小球B，讓小球A從斜槽上位置P由靜止開始釋放，小球A離開斜槽后，頻閃照相機連續(xù)拍攝小球A的兩位置(如圖乙所示)；

④將小球B放在斜槽的末端，讓小球A仍從位置P處由靜止開始釋放，使它們碰撞，頻閃照相機連續(xù)拍攝下兩個小球的位置(如圖丙所示)；⑤測出所需要的物理量。

請回答：

(1)實驗①中A、B的兩球質(zhì)量應(yīng)滿足_____________

(2)在步驟⑤中，需要在照片中直接測量的物理量有__________；(請選填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”)

(3)兩球在碰撞過程中若動量守恒，滿足的方程是： ______________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中xOy坐標(biāo)系第四象限內(nèi)有以O′(R，R)為圓心，半徑為R的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面向外，第一象限內(nèi)有范圍足夠大的勻強電場，方向水平向右，電場強度大小為E。一放射源s位于O′處，發(fā)射電子的速度大小為v0，方向與x軸正方向成30°角斜向上。已知電子在該勻強磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為R，電荷量為e，質(zhì)量為m，不計重力及阻力的影響。求：

（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小；

（2）電子射出磁場時的位置坐標(biāo)；

（3）電子在電場中運動的時間。

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