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参考答案

2009-07-22

物理教学探讨·高中学生版 2009年5期

人类历史上的首次太空“撞车”

1. 地球对铱星的万有引力提供做圆周运动的向心力

=m=m(R+h)2 ①

因为GM=gR2 ②

联立解得v==7.48 km/s

T=2π=6 030 s

2. 近地卫星与同步卫星都是万有引力全部提供向心力,根据G=m得v=,即当轨道半径越小,卫星的线速度越大,即v1>v3,选项A正确;根据万有引力全部提供向心力,得a=,即r越大,加速度越小,所以有a1>a3,选项D正确。赤道上随地球自转的物体和同步通信卫星具有共同的角速度,赤道上的山丘的向心力是万有引力的一个分力提供的,根据v=ωr判定v3>v2,选项B错误;根据a=ω2r判定,半径越大,加速度越大,即a3>a2,选项C错误。正确选项为AD。

3. 碰后的碎片速度比原来大的,万有引力小于向心力,碎片做离心运动,远离地球;碰后的碎片速度比原来小的,万有引力大于向心力,碎片做近心运动,靠近地球。故本题正确答案为A。

4. 取初速度方向为正方向,对小汽车与墙相撞的短暂过程,根据动量定理-Ft=0-mv

有:F==5.56×105 N,根据牛顿第三定律,小汽车对大楼的平均冲击力大小为5.56×105 N。

5. 当碎片的高度降低时,受到的万有引力逐渐增大,向心加速度增大,但万有引力做的功大于阻力对碎片做的功,碎片的线速度增大,选项A错误;由公式ω=可判断出,当r减小时,角速度增大;而T=,可知周期减小,选项B正确;碎片高度降低,重力势能减小,由于空气阻力做负功,使得飞船的机械能减小,选项C错误,选项D正确。

6. 太空清洁车只加速或者只减速,就不会保持在原来的轨道上,A项和B项都错误。先加速,太空清洁车轨道半径变大,稳定后速度变小,更追不上太空垃圾了,C项错误。……

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