题目内容

4．神州十一号已于10月19日凌晨成功与天宫二号成功实施自动交会对接，神州十一号发射过程为变轨发射，示意图如图所示，其中1为近地圆轨道，2为椭圆变轨轨道，3为天宫二号所在轨道，P为1、2轨道的交点，以下说法正确的是（　　）
A．神州十一号在1轨道运行时的动能大于其在3轨道运行时的动能
B．神州十一号在1轨道运行时的机械能大于其在2轨道运行时的机械能
C．神州十一号在2轨道运行时的机械能小于其在3轨道运行时的机械能
D．神州十一号在1轨道运行时经过P点的动能大于其在2轨道运行时经过P点的动能

分析 根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、加速度的表达式进行讨论即可．卫星做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速．

解答 解：A、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，卫星的动能：EK=$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{GMm}{2r}$，神州十一号在1轨道运行时的轨道半径小于其在3轨道运行时的轨道半径，神州十一号在1轨道运行时的动能大于其在3轨道运行时的动能，故A正确；
B、神州十一号由轨道1变轨到轨道2时要加速，加速过程机械能增加，因此神州十一号在1轨道运行时的机械能小于其在2轨道运行时的机械能，故B错误；
C、神州十一号由轨道2变轨到轨道3时要加速，加速过程机械能增加，因此神州十一号在2轨道运行时的机械能小于其在3轨道运行时的机械能，故C正确；
D、神州十一号由轨道1变轨到轨道2时要加速，神州十一号在1轨道运行时经过P点的动能小于其在2轨道运行时经过P点的动能，故D错误；
故选：AC．

点评 本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论．知道知道卫星变轨的原理，卫星通过加速或减速来改变所需向心力实现变轨．

练习册系列答案
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14．如图所示，在某电场中沿ABCDA移动一负电荷，电场力分别做功为WAB=-4eV，WBC=-2eV，WCD=3eV．则以下判断正确的是（　　）
A．D点的电势最高，且φA＜φBB．C点的电势最高，且φA＜φB
C．B点的电势最高，且φA＜φDD．A点的电势最高，且φD＞φB
15．汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后做匀减速运动经2s速度变为6m/s，求：
（1）刹车后2s内前进的距离及刹车过程中的加速度；
（2）刹车后前进9m所用时间；
（3）刹车后8s内前进的距离．
12．在场强大小为E的匀强电场中，一质量为m，带电荷量为+q的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为$\frac{0.8qE}{m}$，物体运动s距离时速度变为零则一定不正确的是（　　）
A．物体克服电场力做功qEsB．物体的电势能减少了0.8qEs
C．物体的电势能增加了qEsD．物体的动能减少了0.8qEs
19．如图所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个固定的粗糙斜面由静止下滑到底端，两物体与斜面间的动摩擦因数相同，则该过程中，相同的物理量是（　　）
A．物体在斜面底端的动能B．此过程中重力做的功
C．此过程中摩擦力做的功D．重力的平均功率
9．如图所示，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力（　　）
A．方向一定沿斜面向上B．方向一定沿斜面向下
C．大小可能等于零D．大小不可能等于F
16．一物体自t=0时开始做直线运动，其速度-时间图象如图所示．试求：
（1）第5s末，物体的加速度；
（2）0～6s内，物体距离出发点的最远距离；
（3）0～6s内内，物体的平均速率．
13．如图所示，地面上某个空间区域存在这样的电场，水平虚线上方为场强E1，方向竖直向下的匀强电场；虚线下方为场强E2，方向竖直向上的匀强电场．一个质量m，带电+q的小球从上方电场的A点由静止释放，结果刚好到达下方电场中与A关于虚线对称的B点，则下列结论正确的是（　　）
A．带电小球在A、B两点电势能相等
B．若A、B高度差为h，则UAB=-$\frac{mgh}{q}$
C．在虚线上下方的电场中，带电小球运动的加速度相同
D．两电场强度大小关系满足E2=2E1
14．质量为1kg的物体被竖直向上抛出，在空中的加速度的大小为16m/s2，最大上升高度为5m，若g取10m/s2，则在这个过程中（　　）
A．重力势能增加80 JB．动能减少50 J
C．机械能减少30 JD．机械能守恒

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