“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月
1日成功发射,这次发射的卫星直接进入近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的
地月转移轨道.当卫星到达月球附近的特定位置时,卫星就必须“急刹车”,也就是近月
制动,以确保卫星既能被月球准确捕获,又不会撞上月球,并由此进入近月点与月球相距
100公里、运动周期为12小时的椭圆轨道a.再经过两次轨道调整,最终进入100公里的
近月圆轨道b,轨道a和b相切于P点,如图所示
设月球质量为M,半径为r,“嫦娥二号”卫星质量为m,b轨道距月球表面的高度为h,
万有引力常量为G.试求下列问题:
(1)进入近月圆轨道b后,请写出卫星受到月球的万有引力表达式;
(2)卫星在近月圆轨道b上运行的速度表达式;
(3)卫星分别在椭圆轨道a、近月圆轨道b运动时,试比较经过P点的加速度大小,并简述理由.
下图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。
整个雪道由倾斜的助滑雪道AB和着陆雪道DE,以及
水平的起跳平台CD组成,AB与CD圆滑连接。运动员
从助滑雪道AB上由静止开始,在重力作用下,滑到
D点水平飞出,不计飞行中的空气阻力,经2s在水平
方向飞行了60m,落在着陆雪道DE上。已知从B点到
D点运动员的速度大小不变。(g取10m/s2)求:
(1)运动员在AB段下滑到B点的速度大小;
(2)若不计阻力,运动员在AB段下滑过程中下降的高度
(3)若运动员的质量为60kg,他下滑到B点的速度大小为v1=20m/s ,他在AB段滑行过程克服阻力做了多少功?
某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7×10-3m3.往桶内倒入4.2×10-3m3的药液后开始打气,打气过程中药液不会向外喷出。如果每次能打进2.5×10-4m3的空气,要使喷雾器内空气的压强达到4标准大气压应打气几次?这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完?(设大气压强为1标准大气压,整个过程中温度不变)
内壁光滑的导热气缸竖直浸放在冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为p0=1.0×105Pa、体积V0=2.0×m3的理想气体。现在活塞上方缓慢倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体的温度变为127℃。求气缸内气体的最终体积和压强。
如图所示,在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33℃。现将水银徐徐注入管中,直到水银面与管口相平,此时管中气体的压强为多少?接着缓慢对玻璃管加热升温至多少时,管中刚好只剩4cm高的水银柱?(大气压强p0=76cmHg)
如图所示p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过 ACB过程至状态B,气体对外做功280J,放出热量410J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中外界对气体做功200J.
(i)ACB过程中气体的内能如何变化?变化了多少?
(ii)BDA过程中气体吸收还是放出多少热量?