题目内容
【题目】如图所示为我国“嫦娥一号卫星”从发射到进入月球工作轨道的过程示意图。
在发射过程中经过一系列的加速和变轨，卫星沿绕地球“48小时轨道”在抵达近地点P时，主发动机启动，“嫦娥一号卫星”的速度在很短时间内由v1提高到v2，进入“地月转移轨道”，开始了从地球向月球的飞越。“嫦娥一号卫星”在“地月转移轨道”上经过114小时飞行到达近月点Q时，需要及时制动，使其成为月球卫星。之后，又在绕月球轨道上的近月点Q经过两次制动，最终进入绕月球的圆形工作轨道I。已知“嫦娥一号卫星”质量为m0，在绕月球的圆形工作轨道I上运动的周期为T，月球的半径r月，月球的质量为m月，万有引力恒量为G。
（1）求卫星从“48小时轨道”的近地点P进入“地月转移轨道”过程中主发动机对“嫦娥一号卫星”做的功（不计地球引力做功和卫星质量变化）；
（2）求“嫦娥一号卫星”在绕月球圆形工作轨道I运动时距月球表面的高度；
（3）理论表明：质量为m的物体由距月球无限远处无初速释放，它在月球引力的作用下运动至距月球中心为r处的过程中，月球引力对物体所做的功可表示为
。为使“嫦娥一号卫星”在近月点Q进行第一次制动后能成为月球的卫星，且与月球表面的距离不小于圆形工作轨道I的高度，最终进入圆形工作轨道，其第一次制动后的速度大小理论上应满足什么条件？
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】试题分析：（1）根据动能定理，主发动机在嫦娥一号卫星进入地月转移轨道过程中对卫星做的功
（2）设“嫦娥一号卫星”在圆轨道I上运动时距月球表面的高度为h，根据万有引力定律和向心力公式有
解得
（3）设“嫦娥一号卫星”在近月点进行第一次制动后，在圆轨道I上运动的速度为
，
则
解得：
设“嫦娥一号卫星”在通过近月点脱离月球引力束缚飞离月球的速度为
，根据机械能守恒定律
解得：
所以，“嫦娥一号卫星”在近月点进行第一次制动后的速度
应满足的条件是：
【题目】如图所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验。图（甲）为实验装置简图，图中A为小车，B为打点计时器，C为装在砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度a可由纸带求得。
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
小车加速度a/m·s 2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
| 4.00 | 3.50 | 3.00 | 2.5 | 2.00 | 1.40 | 1.00 | 0.60 |
（1）图（乙）为某次实验得到的纸带（交流电的频率为50Hz），根据图中的数据求出小车加速度大小为 m/s2；
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
数据如表中所示。根据表中数据，在图坐标纸中作出F不变时a与1/m的图像；从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是 。
（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图（丙）所示，该图线不通过坐标原点，其主要原因是 。
