“頭腦風(fēng)暴法”是上個(gè)世紀(jì)風(fēng)靡美國(guó)的一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的方法，某學(xué)校的一個(gè)“頭腦風(fēng)暴實(shí)驗(yàn)研究小組”以“攻擊距地面500km的軌道上人造地球衛(wèi)星”或“清理此軌道上的太空垃圾”為題請(qǐng)同學(xué)們提出最簡(jiǎn)單、最適用、最省錢的方案，某同學(xué)提出用世界上彈性最好的納米材料制成一張大網(wǎng)，然后用多級(jí)火箭將其同衛(wèi)星正常運(yùn)動(dòng)方向相反發(fā)射到衛(wèi)星軌道上，可以把同一軌道上逆向運(yùn)行的衛(wèi)星和太空垃圾一網(wǎng)打進(jìn)，另一同學(xué)建議改用一大把彈丸（設(shè)彈丸的質(zhì)量為4.0g），g取10m/s。
（1）彈丸相對(duì)衛(wèi)星參考系的動(dòng)能是多少？
（2）若地面步槍質(zhì)量是4g子彈速率為950m/s，則子彈與彈丸的動(dòng)能之比是多少？用納米材料制成大網(wǎng)將同一軌道上衛(wèi)星和垃圾一網(wǎng)打盡的方案是否可行？
（1）；（2）；見解析。
設(shè)衛(wèi)星軌道半徑為r，地球半徑為R，地球質(zhì)量為M，彈丸質(zhì)量為m。由于彈丸和衛(wèi)星在同一軌道上，彈丸也相當(dāng)于衛(wèi)星，只是質(zhì)量小，運(yùn)動(dòng)方向于衛(wèi)星方向相反，速率相等。
（1）選地球?yàn)閰⒖枷�，�?duì)于彈丸，由牛頓第二定律得     1
對(duì)于在地面上的物體有                               2
由12得                                         3
選衛(wèi)星為參考系時(shí)，彈丸相對(duì)衛(wèi)星的速度
子彈相對(duì)衛(wèi)星參考系的動(dòng)能

（2）步槍子彈的動(dòng)能為
天空中彈丸相對(duì)于衛(wèi)星參考系的動(dòng)能與步槍子彈相對(duì)于地面參考系動(dòng)能之比

無論制造網(wǎng)的材料如何好，若有衛(wèi)星或太空垃圾與網(wǎng)絡(luò)相互碰撞，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)動(dòng)速度一定會(huì)發(fā)生變化，網(wǎng)絡(luò)也會(huì)開始因速的變化而改變運(yùn)動(dòng)軌道，則網(wǎng)絡(luò)同一軌上的另外衛(wèi)星或垃圾就會(huì)因網(wǎng)絡(luò)軌道的變化而不被清除。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。
（1）推導(dǎo)第一宇宙速度的表達(dá)式；
（2）若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運(yùn)行周期T。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

理論證明，取離星球中心無窮遠(yuǎn)處為引力勢(shì)能的零勢(shì)點(diǎn)時(shí)，則物體在距離星球中心為r處的引力勢(shì)能可表示為：．G為萬有引力常數(shù)，M、m表示星球與物體的質(zhì)量，而萬有引力做的功則為引力勢(shì)能減少．已知月球質(zhì)量為M、半徑為R，探月飛船的總質(zhì)量為m，月球表面的重力加速度為g，萬有引力常數(shù)G．
小題1:求飛船在距月球表面H（H>R/3）高的環(huán)月軌道運(yùn)行時(shí)的速度；
小題2:設(shè)將飛船從月球表面發(fā)送到上述環(huán)月軌道的能量至少為E．有同學(xué)提出了一種計(jì)算此能量E的方法：根據(jù)，將（1）中的代入即可．請(qǐng)判斷此方法是否正確，并說明理由，如不正確，請(qǐng)給出正確的解法與結(jié)果．（不計(jì)飛船質(zhì)量的變化及其他天體的引力和月球的自轉(zhuǎn)）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

從事太空研究的宇航員需要長(zhǎng)時(shí)間在太空的微重力條件下工作、生活，這對(duì)適應(yīng)了地球表面生活的人，將產(chǎn)生很多不良的影響，例如容易患骨質(zhì)疏松等疾病。為了解決這一問題，有人建議在未來的太空城里建設(shè)旋轉(zhuǎn)的密封圓環(huán)形太空艙，宇航員在環(huán)形艙內(nèi)工作，圓環(huán)的每一段既是宇航員的工作或生活場(chǎng)所，又是通道，宇航員可以在整個(gè)環(huán)形艙內(nèi)行走一圈后回到出發(fā)點(diǎn)。這樣的環(huán)艙從地面發(fā)射到軌道上后，通過動(dòng)力裝置使環(huán)形艙獲得一定的角速度繞圓環(huán)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，撤去動(dòng)力，由于角動(dòng)量守恒，環(huán)形艙可以不停地轉(zhuǎn)動(dòng)（視為繞O點(diǎn)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)）下去，宇航員就可以在類似地面重力的情況下生活了。如圖，
（1）說明太空艙中的宇航員感覺到的“重力”方向。
（2）假設(shè)O點(diǎn)到太空艙的距離為R=90m（R遠(yuǎn)大于太空艙間距），要想讓艙中的宇航員能體驗(yàn)到與地面上重力相似的感覺，則太空艙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大約為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

假如衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星離行星表面越近，則
A．周期越長(zhǎng)B．向心加速度越小C．角速度越小D．線速度越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

據(jù)媒體報(bào)道,嫦娥一號(hào)衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道,軌道高度200 km,運(yùn)用周期127分鐘。若還知道引力常量和月球平均半徑,僅利用以上條件不能求出的是
A．月球表面的重力加速度B．月球?qū)πl(wèi)星的吸引力
C．衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的速度D．衛(wèi)星繞月運(yùn)行的加速度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

同步衛(wèi)星離地心距離為r，運(yùn)行速率為v1，加速度為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，則下列比值正確的是（　�。�
A．
a1
a2
=
r
R
B．
a1
a2
=（
r
R
）2		C．
v1
v2
=
r
R
D．
v1
v2
=（
R
r
）
1
2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

下列說法正確的是（　　）
A．千克、米/秒、牛頓是導(dǎo)出單位
B．以額定功率運(yùn)行的汽車，車速越快，牽引力越大
C．汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎時(shí)，車速越快，越容易滑出路面
D．地球球心與人造地球衛(wèi)星的軌道必定在同一平面內(nèi)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在汶川地震的抗震救災(zāi)中，我國(guó)自主研制的“北斗一號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)揮了巨大作用，該系統(tǒng)具有導(dǎo)航、定位等功能，“北斗”系統(tǒng)中兩顆質(zhì)量不相等的工作衛(wèi)星沿同一軌道繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置，如圖所示，若衛(wèi)星均沿順時(shí)針方向運(yùn)行，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，∠AOB=60°，則以下判斷不正確的是（　　）
A．這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等
B．衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2
C．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間為
πr
3R
r
g
D．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B的過程中萬有引力做功為零

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同步練習(xí)冊(cè)答案