题目内容
15.某卫星在半径为r的轨道1上做圆周运动,动能为Ek,变轨到轨道2上后,动能比在轨道1上减少了△E,在轨道2上也做圆周运动,则轨道2的半径为( )| A. | $\frac{{E}_{k}}{{E}_{k}-△E}$r | B. | $\frac{{E}_{k}}{△E}$r | C. | $\frac{△E}{{E}_{k}-△E}$r | D. | $\frac{{E}_{k}-△E}{△E}$r |
分析 据动能${E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$,和万有引力提供圆周运动向心力求得线速度与轨道半径的关系即可.
解答 解:由题意得在半径为r的轨道1上,卫星的线速度v=$\sqrt{\frac{2{E}_{k}}{m}}$,在轨道2上卫星的线速度$v′=\sqrt{\frac{2({E}_{k}-△E)}{m}}$
据万有引力提供圆周运动向心力有:
$\frac{GMm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}$
得$r=\frac{GM}{{v}^{2}}$=$\frac{GMm}{2{E}_{k}}$
所以轨道2的半径$r′=\frac{GM}{v{′}^{2}}$=$\frac{2{E}_{k}r}{2({E}_{k}-△E)}=\frac{{E}_{k}}{{E}_{k}-△E}r$
故选:A.
点评 结合动能的表达式,由万有引力提供圆周运动向心力分析求解线速度与半径的关系,由动能关系得出半径与动能的关系.
练习册系列答案
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| A. | A、B两行星的半径之比为4:1 | |
| B. | A、B两行星的质量之比为1:8 | |
| C. | 两颗卫星分别绕A、B做匀速圆周运动的周期之比为1:1 | |
| D. | 两颗卫星分别绕A、B做匀速圆周运动的线速度大小之比为1:2 |
1.在双缝干涉实验中,光屏上P点到双缝S1、S2距离之差△S1=0.75μm,光屏上Q点到双缝S1、S2距离之差△S2=1.5μm,若用频率为6.0×1014Hz的黄光照射双缝,则( )
| A. | P点出现明条纹,Q点出现暗条纹 | B. | Q点出现明条纹,P点出现暗条纹 | ||
| C. | 两点均出现明条纹 | D. | 两点均出现暗条纹 |
8.
用如图1的装置做“研究平抛物体运动”的实验时,实验简要步骤如下:
①取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴、水平为x轴建立平面直角坐标系,用平滑曲线画出平抛轨迹;
②让小球多次从斜槽上同一位置由静止滚下,记下小球平抛运动中的一系列位置;
③安装好器材,调节斜槽,使斜槽的末端水平,记下小球离开斜槽时的位置O点和过O点的竖直线;
④测量曲线上某点的坐标x、y,算出小球的平抛初速度,实验需从曲线上取多个点求v0的值,然后求它们的平均值.
(1)上述步骤的合理顺序是③②④①(只排列序号).
(2)进行数据处理时,某同学在小球的运动轨迹上依次选取M1、M2、M3、M4四点,测出这些点的横、纵坐标值如下表:(表中的x2值是根据x值计算得出的)
该同学尝试建立y-x2的图象如图2进行判断,回答下列问题:
①利用表中数据在坐标系中作出y-x2图象;
②由图象可知,y与x2的关系是y=$\frac{g}{2{v}_{0}^{2}}$x2,由此可判断小球做平抛运动的轨迹是倾斜直线;
③由图象可求得,小球抛出时初速度的大小为2.0m/s(取g=10m/s2,保留两位有效数字).
①取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴、水平为x轴建立平面直角坐标系,用平滑曲线画出平抛轨迹;
②让小球多次从斜槽上同一位置由静止滚下,记下小球平抛运动中的一系列位置;
③安装好器材,调节斜槽,使斜槽的末端水平,记下小球离开斜槽时的位置O点和过O点的竖直线;
④测量曲线上某点的坐标x、y,算出小球的平抛初速度,实验需从曲线上取多个点求v0的值,然后求它们的平均值.
(1)上述步骤的合理顺序是③②④①(只排列序号).
(2)进行数据处理时,某同学在小球的运动轨迹上依次选取M1、M2、M3、M4四点,测出这些点的横、纵坐标值如下表:(表中的x2值是根据x值计算得出的)
| M1 | M2 | M3 | M4 | |
| x/(cm) | 5.00 | 10.00 | 15.00 | 20.00 |
| x2(cm)2 | 25.00 | 100.00 | 225.00 | 400.00 |
| y/(cm) | 0.31 | 1.25 | 2.81 | 5.00 |
①利用表中数据在坐标系中作出y-x2图象;
②由图象可知,y与x2的关系是y=$\frac{g}{2{v}_{0}^{2}}$x2,由此可判断小球做平抛运动的轨迹是倾斜直线;
③由图象可求得,小球抛出时初速度的大小为2.0m/s(取g=10m/s2,保留两位有效数字).
5.
一带电微粒M在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中作匀速圆周运动,匀强电场竖直向上,匀强磁场水平且垂直纸面向里,如图所示,下列说法正确的是( )
| A. | 沿垂直纸面方向向里看,微粒M的绕行方向为逆时针方向 | |
| B. | 沿垂直纸面方向向里看,微粒M的绕行方向为顺时针方向 | |
| C. | 在微粒旋转一周的时间内电场力做功为零 | |
| D. | 运动过程中外力对微粒作功的代数和为零,故机械能守恒 |