题目内容

1．“天宫二号”空间实验室，是继“天宫一号”后中国自主研发的第二个空间实验室，用于进一步验证空间交会对接技术及进行一系列空间试验．于2016年9月15日22时04分12秒，“天宫二号”空间实验室在酒泉卫星发射中心发射成功．进入轨道后在离地面高为393公里的轨道上围绕地球做匀速圆周运动，等待10月中下旬发射的“神州十一号”载人飞船交会对接，对接采用新升级的“对接天眼”-光学成像敏感器（CRDS）可实现准全天候时对接，则下列说法正确的是（　　）
A．由于“天宫二号”在太空中处于完全失重状态，所以不受重力作用
B．“天宫二号”围绕地球做匀速圆周运动的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
C．若再给出地球半径和“天宫二号”围绕地球做匀速圆周运动的周期，就可以计算出地球的平均密度
D．在低轨道上与“天宫二号”同向飞行的“神州十一号”载人飞船在适当位置点火加速可以实现与“天宫二号”对接

分析 完全失重状态，不是不受重力；万有引力提供向心力可得a的表达式；变轨到高的轨道做离心运动，要加速；由周期与半径可确定中心天体的质量，要求密度还要知道中心天体的半径；正常运行的卫星若加速则所需向心力大于万有引力做离心运动，若减速则所需向力小于万有引力做向心运动．

解答 解：A、“天宫二号”在太空中处于完全失重状态，天宫二号受重力作用，重力提供向心力，天宫二号处于完全失重状态，则A错误；
B、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma，解得：a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$，可知半径大的加速度小，因天宫一号的半径小于同步卫星的，则天宫二号的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，则B错误；
C、天宫二号绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G$\frac{Mm}{（R+h）^{2}}$=m$（\frac{2π}{T}）^{2}$（R+h），地球的平均密度：ρ=$\frac{M}{\frac{4}{3}π{R}^{3}}$，解得：ρ=$\frac{3π（R+h）^{3}}{G{T}^{2}{R}^{3}}$，
已知天宫二号距地面的高度h，若再给出地球半径和“天宫二号”围绕地球做匀速圆周运动的周期，就可以计算出地球的平均密度，故C正确；
D、在低轨道上与“天宫二号”同向飞行的“神州十一号”载人飞船在适当位置点火加速，“神州十一号”载人飞船做离心运动，轨道半径变大，可以实现与“天宫二号”对接，故D正确；
故选：CD．

点评 本题考查了万有引力定律的应用，对于天体的运动问题明确定万有引力提供向心力是求解问题的依据；要注意失重不时重力的变化；明确正常运行的卫星加速做离心运动会达到高轨道，若减速则会做向心运动达到低轨道．

练习册系列答案
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11．如图所示，R为电阻箱，电压表为理想电压表．当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V．求：
（1）电源的电动势E和内阻r；
（2）当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pm为多少？
12．某同学想尽可能精确的测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极（接触电阻不计），两电极相距为L，其间充满待测的导电溶液．该导电溶液的电阻大约为4.5×104Ω．现用如下器材进行测量：
电压表（量程15V，内阻约30kΩ）、
电流表（量程300 μA，内阻约50Ω）、
滑动变阻器（100Ω，1A）、
电池组（电动势E=12V，内阻r=6Ω）、
单刀开关一个、导线若干．
他通过实验测出导电溶液的电阻为R．实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图1所示．根据以上所述请回答下面的问题：
（1）玻璃管内径d的测量值为3.075cm；
（2）请在图2线框内画出测量导电溶液电阻的电路图，并在图3实物图中补画出未连接的导线．
（3）计算导电溶液的电阻率表达式ρ=$\frac{πR{d}^{2}}{4L}$．（用R、d、L表示）
9．图示是研究闭合电路的内电压、外电压和电动势间关系装置：
（1）电压表V’中电流流向是B→A（填“A→B”或“B→A”）；
（2）当滑动变阻器滑片向右移动时，电压表V和V’的读数分别变大和变小（填“变大”，“变小”或“不变”），两表读数数据关系为U+U′=ε．
16．如图所示，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，在斜面上放了一根长L，质量为m的导线，当通以如图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B必须满足（　　）
A．B=$\frac{mgtanα}{IL}$，方向竖直向上B．B=$\frac{mg}{IL}$，方向水平向左
C．B=$\frac{mg•sinα}{IL}$，方向垂直斜面向上D．B=$\frac{mg•sinα}{IL}$，方向垂直斜面向下
6．如图所示，实线和虚线分别表示某电场的电场线和等势线，下列说法中正确的是（　　）
A．c点场强大于a点场强
B．c点电势低于a点电势
C．c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差
D．若将一试探电荷+q由a点移动到b点，电场力做正功
13．如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表，当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V．求：
（1）电源的电动势E=6 V；内阻r=1Ω；
（2）当电阻箱R读数为1Ω时，电源的输出功率最大，最大值Pm=9 W．
10．用两只电压表也可以测电源的电动势，如图所示．电压表V1与电键S并联，再串联电压表V2后与电源相连，当S断开时，V1的读数为12V，V2的读数为6V，当S闭和时V2的读数为15V．求该电源的电动势．
11．如图所示，斜槽轨道下端与一个半径为0.4m的圆形轨道相连接．一个质量为0.1kg的物体从高为H=2m的A点由静止开始滑下，刚好能够上到最高点C．求物体从A运动到C的过程中克服摩擦力所做的功（g取10m/s2）．

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