载人航天飞行已成为人类探索太空的重要手段.由于地球在不断的自转,因而在发射宇宙飞船或卫星时,可以利用地球的自转以尽量减少发射人造飞船或卫星时火箭所需的燃料,为此,国际社会目前正准备在最理想的地点建立一个联合发射中心.
(1)
这个发射中心应建在何处(供选地点:两极、赤道、纬度45°处)?简述选择理由;
(2)
运载火箭应最终朝什么方向发送(供选方向:东、西、南、北)?简述选择理由;
(3)
今要在该中心发射一颗质量为m的同步卫星,已知万有引力常量为G、地球的半径为R、地球的质量为M.要求同步卫星离地面的高度,除了以上已知量外还要根据常识知道地球的什么物理量?并用这些量求出该高度.
(4)
接收同步卫星电视信号的抛物面天线如图所示,天线顶点O和焦点的连线与水平面间的夹角为仰角α,在水平面上的投影与当地正南方向的夹角为β.接收定位于东经105°的卫星电视信号时,OO′连线应恰好指向卫星,关于我国各地(自东经73°到东经135°)接收天线的取向情况的说法中正确的是
A.
在北纬60°位置,a=60°
B.
在β>0°的所有位置中,a随纬度的增加而减小
C.
经度大于105°的地区,天线取向是南偏西方向
D.
在同一条纬度上,天线的取向都是相同的
下面是一组与汽车做圆周运动相关的问题,请你利用所学的知识进行解释:
(1)下图所示的照片是在水平公路上拍摄的一辆行驶中汽车的后轮.从照片来看,汽车此时正在________(填“直线前进”“向右转弯”或“向左转弯”),如此判断的依据是:________.
(2)汽车以一定的速度在宽阔的水平道路上直线行驶,司机突然发现前方出现一堵长墙,为了避免碰到墙壁,司机是直接刹车好,还是保持车速马上转弯好?为什么?
观察自行车的主要传动部件,了解自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的,如图(a)所示,其中图(b)是链条传动的示意图,两个齿轮俗称“牙盘”.试分析并讨论:
(1)同一齿轮上各点的线速度、角速度是否相等?
(2)两个齿轮相比较,其边缘的线速度是否相等?角速度是否相等?转速是否相等?
(3)两个齿轮的转速与齿轮的直径有什么关系?你能推导出两齿轮的转速n1、n2与齿轮的直径d1、d2的关系吗?
如图中,靶心与待水平射出的箭等高.若靶子固定,水平射出的箭能击中靶心吗?实践证明,在箭水平射出的同时,让靶子自由下落,则箭恰好击中靶心,这是为什么?(忽略空气阻力)
(普通高中做)已知万有引力常量G,地球半径R,月球与地球间距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球自转周期T2,地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:
同步卫星绕地心做圆周运动,由得
(1)请判断上面的结果是否正确,并说明理由.如不正确,请给出正确的解法和结果.
(2)请根据已知条件再提出一种估算地球质量的方法,并解得结果.
如图所示,直杆长为2L,中点有一转轴O,两端分别固定质量为2m、m的小球a和b,当杆从水平位置转到竖直位置时,小球a和b构成的系统重力势能如何变化?变化了多少?
有一个同学认为牛顿的万有引力定律是错误的,他的推导过程如下:把行星的运动轨迹近似看做圆形轨道,则太阳对行星的引力F应等于行星所受的向心力,即F=m,把v=代入得:F=m.即F∝r.故F与r成正比,你认为他的结论正确吗?请说明理由.
依据下列情景,探究弹簧弹性势能的表达式.如图所示,轻质弹簧自然长度为L0,劲度系数为k,现用水平力推(拉)弹簧使弹簧缩短(伸长)x.
在2008年北京奥运会上,我国运动员曹磊以抓举128公斤、挺举154公斤、总成绩282公斤夺得75公斤级举重冠军.若曹磊在备战奥运会的一次训练中先后以抓举、挺举两种方式成功将150 kg的杠铃举高160 cm,试探究克服重力做功及重力势能变化有何关系(g取10 m/s2).
如图所示是一种娱乐设施“魔盘”,而且画面反映的是魔盘旋转转速较大时盘中人的情景.甲、乙、丙三位同学看了图后发生争论,甲说:“图画错了,做圆周运动的物体受到向心力的作用,魔盘上的人应该向中心靠拢”.乙说:“图画得对,因为旋转的魔盘给人离心力,所以人向盘边缘靠拢”.丙说:“图画得对,当盘对人的摩擦力不能满足人做圆周运动的向心力时,人会逐渐远离圆心.”试探究分析三位同学的说法,谁的说法正确.