题目内容

20．如图所示，是某次发射人造卫星的示意图．人造卫星先在近地的圆周轨道1上运动，变轨后改在椭圆轨道2上运动，最后在圆周轨道3上运动．比较卫星分别沿轨道1和轨道2经过A点时的速率以及卫星分别沿轨道2和轨道3经过B点时的向心加速度可得：v1A小于v2A；a2B等于a3B（填“大于”“等于”或“小于”）

分析 在轨道2上经过A点后开始做离心运动，根据运动条件判定速度大小，再根据引力产生加速度比较加速度的大小．

解答 解：卫星在轨道1上绕地球做匀速圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，在轨道2上经过A点后，卫星做离心运动，根据离心运动条件可知，卫星在A点的速度大于在轨道1上圆周运动的速度，即v2A＞v1A，卫星在B点的加速度由万有引力产生，故不管卫星在轨道2和轨道3上，只要在B点卫星的加速度都相同即v2B=v3B．
故答案为：小于，等于．

点评 掌握卫星的变轨道原理是通过加速让卫星做离心运动或减速让卫星做近心运动实现轨道高度的增加或减小，注意加速度的产生原因．

练习册系列答案
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10．某实验小组的同学利用图甲所示装置研究小车的运动．小车运动加速度a可用纸带上点求得．

（1）有关实验操作与数据处理，下列说法正确的是ACD
A．本实验小车质量应远大于砂和砂桶的质量
B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
C．实验时应先接通电源后再释放小车
D．在用图象探究小车的运动时，应作出v-t图象才好判断
（2）图乙是根据多组数据描点作出的v-t图象．图丙为实验中打出的其中一条纸带，相邻计数点间还有四个点没有画出，计数点间的距离如图所示（单位：cm）．已知打点计时器的工作频率f为50Hz，则小车加速度的计算公式为a=$a=\frac{{（{s_4}+{s_5}+{s_6}）-（{s_1}+{s_2}+{s_3}）}}{225}{f^2}$（用题中字母表示），计算结果为a=0.60 m/s2．（结果保留两位有效数字），该组数据的点最有可能位于图乙中的OA 段．（填“OA”或“AB”）
11．火箭发射卫星在开始阶段是竖直升高的，设火箭以5m/s2的加速度匀加速上升，卫星中一弹簧秤挂一质量为m=9kg的物体，当卫星升到某处时，弹簧秤示数为85N．那么此时卫星距地面多高？若卫星就在这一高度处绕地球运行，它的速度是多大？（已知地球半径R=6 400km，地面处重力加速度g取10m/s2）
8．某实验小组利用力传感器和光电门传感器探究“动能定理”，将力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连，力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门传感器，用于测量小车的速度v1和v2，如图所示，在小车上放置砝码来改变小车质量，用不同的重物G来改变拉力的大小，摩擦力不计．
（1）实验主要步骤如下：
①测量小车和拉力传感器的总质量M1，把细线的一端固定在力传感器上，另一端通过定滑轮与重物G相连，正确连接所需电路；
②将小车停在点C（点C在光电门B的右侧），由静止开始释放小车，小车在细线拉动下运动，除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外，还应该记录的物理量为两光电门之间的距离（或AB间距离）；
③改变小车的质量或重物的质量，重复②的操作．
（2）下面表格中M是M1与小车中砝码质量之和，（△E为动能变化量，F是拉力传感器的拉力，W是F在A、B间所做的功．表中的△E3=0.600，W3=0.610（精确到小数点后二位）．
次数M/kg|v22-v12|/m2s-2△E/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.4000.200
20.5001.650.4130.8400.420
30.5002.40△E31.22W3
41.002.401.202.421.21
51.002.841.422.861.43
（3）根据表中的数据，请在图2坐标上作出△E-W图线．
15．某同学用下面的实验装置测量小车的质量，他的部分实验步骤如下：
（1）将轨道倾斜适当角度以平衡摩擦力；
（2）将两个光电门G1、G2固定在轨道侧面（不影响小车在轨道上运行），测得两光电门之间的距离为L；
（3）测得遮光条的宽度为d，并将遮光条（质量不计）固定在小车上：
（4）将质量未知的钩码用跨过定滑轮的细绳与小车连接，将小车从适当位置由静止释放，遮光条先后通过两个光电门；
（5）计时器记录下遮光条通过G1、G2时遮光的时间分别为△t1和△t2，则小车运动的加速度大小可表示为a1=$\frac{（\frac{d}{△{t}_{2}}）^{2}-（\frac{d}{△{t}_{1}}）^{2}}{2L}$（用题中相关物理量的字母表示）；若L=0.75m，d=0.5cm、△t1=5.0xl0-3s、△t2=2.5×10-3s，则通过计算可得：a1=-2.0m/s2；（计算结果保留2位有效数字）
（6）保持钩码质量不变，在小车上加入质量为m的砝码后进行第二次试验，并测得小车运动的加速度大小为a2；
（7）若钩码质量较小，可认为两次试验中钩码质量均满足远小于小车质量的条件，则小车质量可表示为M=$\frac{m{a}_{2}}{{a}_{1}-{a}_{2}}$（用a1、a2、m表示）；若所用钩码质量较大，明显不满足远小于小车质量的条件，则小车质量可表示为M=$\frac{m（g-{a}_{1}）{a}_{2}}{g（{a}_{1}-{a}_{2}）}$．（用a1、a2、m及重力加速度g表示）．
5．关于时间和时刻，下列说法正确的是（　　）
A．时间很长，时刻很短B．第2 s内和2 s都是指一段时间间隔
C．时光不能倒流，因此时间是矢量D．“北京时间12点整”其实指的是时刻
12．实验室新进了一批电阻，课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值，操作过程分以下几个步骤：
（1）将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔；选择开关旋至电阻挡“×10”；
（2）将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；
（3）把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，此时多用电表示数如图所示．
（4）将选择开关旋至“×1”挡；
（5）将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；
（6）把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，读出多用电表示数为19Ω；
（7）将选择开关旋至OFF挡，取出红、黑表笔．
9．如图所示，水平传送带水平段长L=6m，上层传送带距地面高为H=5m，与传送带等高的光滑水平台面上有一小物块以v0=5m/s的初速度滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2．设上层皮带以速度u匀速向右运行时，物体滑到B端做平抛运动的水平位移为s，求当u取下面几种数值时所对应的s．（g取10m/s2）．
（1）u=3m/s；
（2）u=8m/s．
（3）在给定的坐标系中正确画出s-u关系图象．（g=10m/s2）
10．质量为2kg的物体，同时受到2N、8N、5N三个共点力的作用，则物体的加速度不可能为（　　）
A．0B．3m/s2C．4m/s2D．7m/s2

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