題目列表(包括答案和解析)
航天飛機,可將物資運送到空間站,也可維修空間站出現(xiàn)的故障.
(1)若已知地球半徑為R,地球表現(xiàn)重力加速度為g,某次維修作業(yè)中,與空間站對接的航天飛機的速度計顯示飛機的速度為v,則該空間站軌道半徑為多大?
(2)為完成某種空間探測任務(wù),在空間站上發(fā)射的探測器通過向后噴氣而獲得反沖力使其啟動.已知探測器的質(zhì)量為M,每秒鐘噴出的氣體質(zhì)量為m,為了簡化問題,設(shè)噴射時探測器對氣體做功的功率恒為P,在不長的時間內(nèi)探測器的質(zhì)量變化較小,可以忽略不計.求噴氣t秒后探測器獲得的動能是多少?
當(dāng)航天飛機上的宇航員對在圓形軌道上運動的人造衛(wèi)星進行維修時,須使航天飛機相對于衛(wèi)星處于靜止?fàn)顟B(tài)才行.在某次維修作業(yè)時,航天飛機上的速度計顯示其運動速度大小為7.5km/s,求待維修的人造衛(wèi)星離地面的高度h約為多大?已知地球半徑約為6.37×106m,g取9.8m/s2
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2009年5月11日美國“阿特蘭蒂斯”號航天飛機發(fā)射升空,機上的7名宇航員通過5次太空行走對哈勃望遠鏡進行了最后一次維護,為其更換了相機、電池、陀螺儀、光譜儀等設(shè)備。維護時,須使航天飛機相對于哈勃望遠鏡處于靜止?fàn)顟B(tài)才行。若航天飛機上的速度計顯示其運動速度大小為v,且已知地球半徑為R,地面重力加速度為g。求待維修的哈勃望遠鏡離地面的高度h為 ( )
A. B. C. D.
題號
1
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4
5
6
7
8
9
10
答案
BCD
BD
BC
B
AB
C
B
D
C
D
11.⑴3m/s ⑵1400N
12.(1)設(shè)地球質(zhì)量為M0,在地球表面,有一質(zhì)量為m的物體,(2分)
設(shè)空間站質(zhì)量為m′繞地球作勻速圓周運動時,(2分)
聯(lián)立解得,(2分)
(2)因為探測器對噴射氣體做功的功率恒為P,而單位時間內(nèi)噴氣質(zhì)量為m,故在t時
間內(nèi),據(jù)動能定理可求得噴出氣體的速度為:(2分)
另一方面探測器噴氣過程中系統(tǒng)動量守恒,則:(2分)
又探測器的動能,(2分)
聯(lián)立解得:(1分)
13.(提示:第一次受到瞬時沖量I后,Q的動能是,設(shè)細線長l,上擺過程Q的機械能守恒,Ek1=Mgl,因此①;第二次受到瞬時沖量I´后,Q的動量是I´,動能是,上擺到最高點P、Q剛好共速,該過程P、Q系統(tǒng)水平動量守恒,I´=(M+m)v,當(dāng)時系統(tǒng)動能是,根據(jù)該過程系統(tǒng)機械能守恒,②,由①②可得I´。)
14.(1)釋放后彈簧彈開B、C兩滑塊的過程中,根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律,有 (1分)
(1分)
解得 (2分)
式中分別表示B、C兩滑塊離開彈簧時的速度大小。
滑塊B經(jīng)過時間先與木槽A左側(cè)壁碰撞,
設(shè)碰撞后達到的共同速度為,則 (2分)
解得,方向水平向左 (2分)
(2)木槽A與B滑塊相撞后,一起向左做勻減速運動,其加速度大小為
(2分)
木槽A和滑塊B相撞后速度減為0的時間 (1分)
在這段時同內(nèi).滑塊C和木槽移動的距離之和為
,所以在C與A相撞前AB停止運動 (2分)
再經(jīng)過一段時間.滑塊C和木槽右側(cè)壁碰撞。則
(1分)
解得,方向水平向右 (2分)
(3)第一次碰撞后A與B的總動能全都轉(zhuǎn)化為摩擦熱
(2分)
第二次碰撞后系統(tǒng)的總動能全都轉(zhuǎn)化為摩擦熱
(2分)
整個過程中木槽和桌面因摩擦而產(chǎn)生的熱量為 (2分 )
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