人造地球卫星绕地球旋转（设为匀速圆周运动）时，既具有动能又具-优题课

人造地球卫星绕地球旋转（设为匀速圆周运动）时，既具有动能又具有引力势能（引力势能实际上是卫星与地球共有的，简略地说此势能是人造卫星所具有的）。设地球的质量为M，以卫星离地还需无限远处时的引力势能为零，则质量为m的人造卫星在距离地心为r处时的引力势能为（G为万有引力常量）。
（1）试证明：在大气层外任一轨道上绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所具有的机械能的绝对值恰好等于其动能。
（2）当物体在地球表面的速度等于或大于某一速度时，物体就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星，这个速度叫做第二宇宙速度，用v₂表示。用R表示地球的半径，M表示地球的质量，G表示万有引力常量.试写出第二宇宙速度的表达式。
（3）设第一宇宙速度为v₁，证明：。

科目物理题型综合题难度中等

知识点： * 宇宙概观

真空中存在电场强度大小为 $E_{1}$ 的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为 $v_{0}$ ，在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变．持续一段时间 $t_{1}$ 后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点．重力加速度大小为g．

（1）油滴运动到B点时的速度；

（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的 $t_{1}$ 和 $v_{0}$ 应满足的条件．已知不存在电场时，油滴以初速度v ₀做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍．

（1）一静止的铝原子核 ${}_{13}^{27}{A l}$ 俘获一速度为 $1.0 \times 10^{7} m / s$ 的质子p后，变为处于激发态的硅原子核 ${}_{14}^{28}{S i}$ ，下列说法正确的是_________

A．	核反应方程为 $P+ {}_{13}^{27}{A l} → {}_{14}^{28}{S i}$
B．	核反应方程过程中系统动量守恒
C．	核反应过程中系统能量不守恒
D．	核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和
E．	硅原子核速度的数量级为 $10^{5} m / s$ ，方向与质子初速度方向一致

（2）如图所示，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直：a和b相距l；b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为 $\frac{3}{4} m$ ，两物块与地面间的动摩擦因数均相同，现使a以初速度 $v_{0}$ 向右滑动，此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞，重力加速度大小为g，求物块与地面间的动摩擦力因数满足的条件。

（1）由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz，波速为16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15．8 m、14．6 m，P、Q开始震动后，下列判断正确的是_____。

A．	P、Q两质点运动的方向始终相同
B．	P、Q两质点运动的方向始终相反
C．	当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置
D．	当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰
E．	当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰

（2）如图，玻璃球冠的折射率为 $\sqrt{3}$ ，其底面镀银，底面的半径是球半径的 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ 倍；在过球心O且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。

在“探究求合力的方法”的实验中，实验方案如下图所示

(1)下列措施中，为了保证力的作用效果相同的措施是（）

（2）结合图1和图2中的钩码数量，可判断。
（3）若把支柱B水平向右稍微偏移，而不改变左侧的钩码数量，同时把支柱C稍微向左偏移，那么左侧钩码的数量该如何改变？

如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ=83°。今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用。试做出光路图并求玻璃的折射率n。(sin37°=0.6)