4．我國研制的“神舟六號”載人飛船于2005年10月17日成功發(fā)射，在運(yùn)載兩名宇航員繞地球飛行5天后，安全降落在內(nèi)蒙古中部指定地區(qū)，請回答有關(guān)載人航天飛行的問題：
（1）地球的半徑R=6400km，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，若使航天飛船在無動力的作用的情況下在離地面高h(yuǎn)=340km的圓軌道上繞地球運(yùn)行，飛船的速度為多大？
（2）飛船發(fā)射時艙內(nèi)宇航員將處于失重還是超重狀態(tài)？當(dāng)飛船在軌道上運(yùn)行時艙內(nèi)的宇航員將處于失重還是超重狀態(tài)？

分析 （1）飛船做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式；再根據(jù)地面附近重力等于萬有引力列式；最后聯(lián)立求解即可；
（2）當(dāng)物體具有向上的加速度時是超重，具有向下的加速度是失重．

解答 解：（1）飛船做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，故：
G$\frac{Mm}{（R+h）^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{R+h}$
地面附近重力等于萬有引力，故：
mg=$\frac{GMm}{{R}^{2}}$
聯(lián)立解得：
v=$\sqrt{\frac{g{R}^{2}}{R+h}}$=$\sqrt{\frac{9.8×（6.4×1{0}^{6}）^{2}}{6.4×1{0}^{6}+340×1{0}^{3}}}$m/s=7717m/s
（2）飛船發(fā)射時，是加速上升，加速度向上，艙內(nèi)宇航員將處于超重狀態(tài)；
當(dāng)飛船在軌道上運(yùn)行時艙內(nèi)，具有向下的加速度，艙內(nèi)宇航員將處于失重狀態(tài)；
答：（1）若使航天飛船在無動力的作用的情況下在離地面高h(yuǎn)=340km的圓軌道上繞地球運(yùn)行，飛船的速度為77171m/s；
（2）飛船發(fā)射時艙內(nèi)宇航員將處于超重狀態(tài)，當(dāng)飛船在軌道上運(yùn)行時艙內(nèi)的宇航員將處于失重狀態(tài)．

點(diǎn)評 對于衛(wèi)星問題，通常有兩個關(guān)系式：萬有引力等于向心力，地面附近重力等于萬有引力；基礎(chǔ)題目．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，一個單匝矩形線圈在有界的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動軸OO′與磁場方向垂直，線圈abcd關(guān)于轉(zhuǎn)動軸對稱，線圈的ab邊與磁場的邊界MN重合，位于圖示位置時線圈平面與磁場平行．線圈的面積為S．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為ω．則下列說法中正確的是（　�。�
A．若從圖示位置開始計時，那么，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=BSωsinωt
B．過圖示位置時，穿過線圈的磁通量為0．磁通量的變化率為BSω
C．經(jīng)過圖示位置時，穿過線圈的磁通量為0．電流的方向發(fā)生改變
D．若線圈繞ab軸轉(zhuǎn)動，那么，感應(yīng)電動勢的有效值為$\frac{BSω}{{\sqrt{2}}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．①現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m：n 配制好的油酸酒精溶液，用滴管從量筒中取體積為V的該種溶液，讓其自由滴出，全部滴完共N滴．把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如右圖所示，已知坐標(biāo)紙上每個小方格面積為S．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出油酸分子直徑為d=$\frac{nV}{8Ns（m+n）}$；
②若已知油酸的密度為ρ，阿佛加德羅常數(shù)為NA，油酸的分子直徑為d，則油酸的摩爾質(zhì)量為$\frac{π8hnmrba^{3}{N}_{A}ρ}{6}$．

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12．某同學(xué)采用如圖1所示的裝置測物塊與木板間的動摩擦因數(shù)，將打點(diǎn)計時器固定在斜面一端的某處，先測出長木板l，將長木板傾斜放置，再測出長木板裝有打點(diǎn)計時器的一端離地的高度h，讓一滑塊拖著穿過打點(diǎn)計時器的紙帶從斜面上滑下．

（1）已知打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為50Hz，圖2是某同學(xué)實(shí)驗時打出的某條紙帶的一段，利用該紙帶中測出的數(shù)據(jù)可得滑塊下滑的加速度大小a=4.00m/s2．（保留三位有效數(shù)字）
（2）由于不知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮�，該同學(xué)將裝置中的長木板豎直放置，再讓滑塊由靜止釋放，打出一條紙帶如圖3所示，測得AB=7.63cm，BC=9.17cm，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮=9.63m/s2．（保留三位有效數(shù)字）
（3）如果測得h=0.30m，l=0.50m，則測得的動摩擦因數(shù)的大小μ=0.25．（保留兩位有效數(shù)字）

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19．一般健康人的心跳每分鐘大約為75-85次，在適當(dāng)強(qiáng)度的運(yùn)動后心跳大約為100次/分，而專業(yè)運(yùn)動員平時每分鐘心跳都低于60次．現(xiàn)有一運(yùn)動員在奔跑中，心臟每跳一次輸送2×10-4m3的血液，其血壓的平均值為3×104Pa，心跳每分鐘60次，據(jù)此可知其心臟工作的平均功率是多少？

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9．用游標(biāo)為20分度的游標(biāo)卡尺測量一小球的直徑，測量示數(shù)如圖所示，該小球的直徑為6.20mm．

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16．如圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個方向以3v、v速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩個方向移出磁場的兩過程中（　�。�
A．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同B．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同
C．導(dǎo)體框ad邊兩端電勢差相同D．通過導(dǎo)體框截面的電量相同

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13．如圖甲所示某電阻R隨攝氏溫度t變化的關(guān)系，圖中R0表示0℃時的電阻，k表示圖線的斜率，若用該電阻與電池（E、r）、電流表Rg、滑動變阻器R′串連起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，于是就得到了一個簡單的“電阻測溫計”．
（1）使用“電阻測溫計”前，先要把電流表的刻度值改為相應(yīng)的溫度刻度值，若溫度t1＜t2，則t1的刻度應(yīng)在t2的右側(cè)（填“左”、“右”）；
（2）在標(biāo)識“電阻測溫計”的溫度刻度計，需要弄清所測溫度和電流的對應(yīng)關(guān)系，請用E、R0、k等物理量表示所測溫度t與電流I的關(guān)系式t=$\frac{E}{KI}-\frac{1}{K}（{R}_{g}+r+R′+{R}_{0}）$；
（3）利用溫度和電流的對應(yīng)關(guān)系計算溫度，需要知道電流表的內(nèi)阻Rg，現(xiàn)要精確測量電流表的內(nèi)阻Rg（約為200Ω），實(shí)驗室備有下列可供選用的器材：
A．電阻箱R1（0～99.99Ω）；  B．電阻箱R2（0～999.9Ω）；
C．滑線變阻器R3（0～20Ω）；  D．滑線變阻器R4（0～20kΩ）
此外，還有電動勢合適的電源、開關(guān)、導(dǎo)線等．
①在虛線框內(nèi)設(shè)計一個用“半偏法”測電流表內(nèi)阻Rg的電路；
②在這個實(shí)驗電路中，電阻箱應(yīng)選B；滑線變阻器應(yīng)選D．（用器材前的字母表示）
（4）用“半偏法”測得的電流表內(nèi)阻的測量值偏大還是偏��？偏小．由此因素造成的溫度測量值偏大還是偏��？偏大．

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15．如圖甲所示，在風(fēng)洞實(shí)驗室里，一根足夠長的細(xì)桿與水平面成θ=37°角并固定，質(zhì)量為m=1kg的小球穿在細(xì)桿上靜止于細(xì)桿底端O點(diǎn)，現(xiàn)有平行于桿向上的風(fēng)力F作用于小球上，經(jīng)時間t1=2s風(fēng)力停止作用，小球沿細(xì)桿向上運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示，桿和小球間的動摩擦因數(shù)μ=0.5（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），試求：
（1）小球在0～2s內(nèi)的加速度a1；
（2）0～2s內(nèi)風(fēng)對小球作用力F的大��；
（3）小球從最高點(diǎn)滑到出發(fā)點(diǎn)O點(diǎn)是時間t．（答案可以保留根號）

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