题目内容

13．“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”．它可以在太空中对卫星补充能源，延长卫星使用寿命，假设“轨道康复者”的轨道离地面的高度为同步卫星轨道离地面高度的五分之一，其运行方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是（　　）
A．“轨道康复者”的速度是同步卫星运行速率的5倍
B．“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的5倍
C．站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动
D．“轨道康复者”可从高轨道加速，以实现对低轨道上的卫星的拯救

分析 AB、根据“轨道康复者”在某一位置受到的重力提供它做圆周运动的向心力，可得到其速度、加速度表达式；
C、根据万有引力提供向心力分析．同步卫星和地球自转的角速度相同，比较出“轨道康复者”和同步卫星的角速度大小，就可以判断出“轨道康复者”相对于地球的运行方向；
D、在圆轨道加速会做离心运动，减速会做向心运动，据此分析变轨问题．

解答 解：A、根据$\frac{GMm}{r^2}=m\frac{v^2}{r}$得：$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$，因为“轨道康复者”的轨道离地面的高度为同步卫星轨道离地面高度的五分之一，故“轨道康复者”绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径不等于地球同步卫星轨道半径的五分之一，则“轨道康复者”的速度不是地球同步卫星速度的$\sqrt{5}$倍；故A错误；
B、根据$\frac{GMm}{r^2}=mg=ma$，“因为“轨道康复者”的轨道离地面的高度为同步卫星轨道离地面高度的五分之一，无法确定轨道半径的关系，故也就无法确定“轨道康复者”的加速度与地球同步卫星加速度的关系；故B错误；
C、轨道半径越大，角速度越小，同步卫星和地球自转的角速度相同，所以轨道康复者的角速度大于地球自转的角速度，所以站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动．故C正确；
D、“轨道康复者”要加速将会做离心运动，到更高的轨道上，故D错误；
故选：C

点评 解决本题的关键掌握万有引力等于重力和万有引力提供向心力．以及“轨道康复者”处于完全失重状态，靠地球的万有引力提供向心力，做圆周运动．

练习册系列答案
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16．如图，R1=R2=R3=4Ω，若在A、C两点之间加上U=6V的电压，则电流表的读数为（　　）
A．0B．0.5AC．1AD．1.5A
4．跳台滑雪是勇敢者的运动．它是利用山势特别建造的跳台所进行的．运动员靠着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上获得高速后起跳，在空中飞行一段距离后着陆．这项运动极为壮观．如图所示，设一位运动员由a点沿水平方向跃起，到b点着陆时，测得运动员飞出的速度为v0=10m/s，山坡倾角θ=37°，山坡可以看成一个斜面．
（不计空气阻力，g取10m/s2  sin37°=0.6，cos37°=0.8）
求：（1）运动员起空中飞行的时间．
（2）运动员在空中飞行过程中离斜面最远距离时的速度？
1．如图1所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图．玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则：

（1）出射光线与入射光线不再平行．（填仍平行或不再平行）；
（2）以入射点O为圆心，以R=5cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，与折射线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68cm，EF=1.12cm，则该玻璃砖的折射率n=1.5；
（3）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa'、bb'与玻璃砖位置的关系分别如图2①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其他操作均正确，且均以aa'、bb'为界面画光路图，则
甲同学测得的折射率与真实值相比偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
乙同学测得的折射率与真实值相比不变（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
丙同学测得的折射率与真实值相比可能偏大、可能偏小、可能不变（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
8．某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系．

（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间（遮光条的遮光时间）分别为△t1、△t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d．则滑块经过光电门l时的速度表达式v1=$\frac{d}{△{t}_{1}}$；经过光电门2时的速度表达式v2=$\frac{d}{△{t}_{2}}$，滑块加速度的表达式a=$\frac{{（\frac{d}{△{t}_{2}}）}^{2}-{（\frac{d}{△{t}_{1}}）}^{2}}{2x}$．（以上表达式均用已知字母表示）．如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为8.15mm．
（2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）．关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h”的正确操作方法是BC．
A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大
B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变．
C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变
D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小．
18．在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中：
某同学设计了如图a的实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为钩码，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等于钩码的总重量，

（1）图b是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据完成表格中空白处
计数点123456
瞬时速度/（m/s）0.1650.2150.3140.3640.413
（2）由（1）中的数据在图c中作出速度-时间图象并由图象求出小车的加速度a=0.496 m/s2  （保留3位有效数字）

（3）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变钩码的个数，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图d，该图线不通过坐标原点，则开始实验前他应采取的做法是C
A．将木板上不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将木板上不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C．将木板上不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．将木板上不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动．
5．利用图示装置可以做力学中的许多实验．以下说法正确的是（　　）
A．利用此装置做“研究匀变速直线运动”的实验时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B．利用此装置探究“加速度与质量的关系”，通过增减小车上  的砝码改变质量时，不需要重新调节木板的倾斜度
C．利用此装置探究“加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a-m关系图象不是直线，就可确定加速度与质量成反比
D．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的  目的是利用小车重力沿斜面的分力补偿小车运动中所受阻力的影响
2．一质点做直线运动，t=t0时，s＞0，v＞0，a＞0，此后a逐渐减小，则（　　）
A．速度的变化越来越慢B．速度越来越小
C．位移逐渐变小D．位移始终为正值、速度可能为负
3．在一次运动会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神．为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化．一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示．设运动员的质量为60kg，吊椅的质量为20kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦．重力加速度g取10m/s2．当运动员与吊椅一起以加速度a=2m/s2上升时，试求：
（1）运动员竖直向下拉绳的力；
（2）运动员对吊椅的压力．

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