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（2009?丰台区模拟）2007年10月24日18时我国在四川省西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥一号”探月卫星成功送入太空，经过长途飞行后，“嫦娥一号”最终准确进入月球圆轨道，“嫦娥工程”是我国航天深空探测零的突破．
已知“嫦娥一号”的质量为 m，在距月球表面高度为h的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动．月球的半径约为R，万有引力常量为G，月球的质量为M，忽略地球对“嫦娥一号”的引力作用．
求：（1）“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的向心加速度的大小；
（2）“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的线速度的大小．
（3）如果运行一段时间后，“嫦娥一号”的轨道高度有少量下降，那么它的向心加速度和线速度大小如何变化？
分析：（1）“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动时，由月球的万有引力充当向心力，根据牛顿第二定律和万有引力定律列式求解月球做匀速圆周运动的加速度．
（2）将向心加速度用线速度表示，即可得到线速度的大小．
（3）根据上面的表达式分析向心加速度和线速度大小如何变化．
解答：解：（1）“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动万有引力充当向心力
由G
Mm
(R+h)2
=ma，所以向心加速度的大小为 a=G
M
(R+h)2

（2）设“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的线速度为v
由 G
Mm
(R+h)2
=m
v2
R+h

得v=
GM
R+h

（3）由上面求解可知，当“嫦娥一号”的轨道高度下降时，它的向心加速度大小将变大，线速度大小也将变大．
答：
（1）“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的向心加速度的大小为G
M
(R+h)2
；
（2）“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的线速度的大小是
GM
R+h
．
（3）“嫦娥一号”的轨道高度有少量下降时，它的向心加速度和线速度大小都将变大．
点评：对于卫星类型，关键分析向心力的来源，运用万有引力定律和牛顿第二定律列式进行分析．
练习册系列答案
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（2009?丰台区一模）如图所示是世界上早期制作的发电机及电动机的实验装置，有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在蹄形磁铁当中．实验时用导线A连接铜盘的中心，用导线B连接铜盘的边缘．若用外力摇手柄使得铜盘转动起来时，在AB两端会产生感应电动势；若将AB导线连接外电源，则铜盘会转动起来．下列说法正确的是（　　）
（2009?丰台区一模）如图所示，真空中有（r，0）为圆心，半径为r的圆柱形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，在y=r的虚线上方足够大的范围内，有方向水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E，从O点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内，设质子在磁场中的偏转半径也为r，已知质子的电量为e，质量为m，不计重力及阻力的作用，求：
（1）质子射入磁场时的速度大小；
（2）速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子，到达y轴所需的时间；
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（2009?丰台区一模）（1）在《验证机械能守恒定律》的实验中，已知重锤的质量为m，使用的交流电的频率为f．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量并通过计算，就可以验证机械能守恒定律．
①如图1所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为υc=
(s1+s2)f
4
(s1+s2)f
4
，打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为
mg（s0+s1）
mg（s0+s1）
，动能的增加量为
m(s1+s2)2f2
32
m(s1+s2)2f2
32
．
②某同学上交的实验报告显示，重锤增加的动能略大于重锤减小的重力势能，则出现这一问题的原因可能是
BC
BC
．（填字母）
A．重锤的质量测量错误
B．该同学自编了实验数据
C．该同学实验操作时先释放纸带，后接通电源
D．重锤下落时受到的阻力过大

（2）有一根很细的均匀空心金属管，管长约50cm、电阻约为10Ω，现需测定它的内径d，但因其内径较小，无法用游标卡尺直接测量．已知这种金属的电阻率为ρ．实验室中可以提供下列器材：
A．厘米刻度尺；   B．毫米刻度尺；
C．螺旋测微器；   D．电流表（量程300mA，内阻约lΩ）；
E．电流表（量程3A，内阻约0．lΩ）”；   F．电压表（量程3V，内阻约6kΩ）；
G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.5A）；
H．滑动变阻器（最大阻值5Ω，额定电流2A）；
L．蓄电池（电动势6V，内阻0.05Ω）；J．开关一个及带夹子的导线若干．
请设计一个实验方案，要求实验误差小，便于调节．回答下列问题：
①实验中应测物理量的名称及符号是
金属管的长度L、外径D、加在管两端的电压U、通过管的电流强度I．
金属管的长度L、外径D、加在管两端的电压U、通过管的电流强度I．
；
②应选用的实验器材有
B、C、D、F、H、I、J
B、C、D、F、H、I、J
；（填字母）
③在图2所示的方框中画出实验电路图；
④按照你设计的电路图将图2中所示仪器连成实验电路；
⑤用测得的物理量和已知量写出计算金属管内径d的表达式为d=
d=
D2-
4ρLI
πU
d=
D2-
4ρLI
πU
．
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（2）碰撞后整体C的速度．
（3）整体C运动到最高点时绳的拉力大小．

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