物理:2009年命题预测及名师指导(7)
【答案】T/Mr3/mr3(arcosR-R1/r-arcosR1/r1) 【解析】如图,O和O分别表示地球和月球的中心。在卫星轨道平面上,A是地月连心线OO与地月球面的公切线ACD的交点,D、C和B分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星圆轨
【答案】T/Mr3/mr3(arcosR-R1/r-arcosR1/r1)
【解析】如图,O和O分别表示地球和月球的中心。在卫星轨道平面上,A是地月连心线OO与地月球面的公切线ACD的交点,D、C和B分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星圆轨道的交点。根据对称性,过A点在另一侧作地月球面的公切线,交卫星轨道于E点。卫星在BE上运动时发出的信号被遮挡。
设探月卫星的质量为m0,万有引力常量为G,根据万有引力定律有
GMm/r*r=m(2/T)2r①
Gmm0/r21=m0(2/T1)2r1②
式中,T1是探月卫星绕月球转动的周期。由①②式得
(T1/T)2=M/m(r1/r)3③
设卫星的微波信号被遮挡的时间为t,则由于卫星绕月做匀速圆周运动,
应有t/T1=a-b/r④
式中,=COA,=COB.由几何关系得
rcos=R-R1⑤
r1cos=R1⑥
由③④⑤⑥式得
t=T/Mr3/mr3(arcosR-R1/r-arcosR1/r1)⑦
【试题举例】(2007上海)
固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示,取重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)小环的质量m;
(2)细杆与地面间的倾角.
【答案】1 kg 30
【解析】由图得:a=v/t=0.5 m/s2
前2 s有:F2-mgsin=ma
2 s后有:F2=mgsin
代入数据可解得:m=1 kg,=30.
【导读】动量、机械能一直都是高考的考查重点。涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重,而且还经常有高考压轴题。动量、动量守恒定律、冲量的矢量性、成立条件、适用范围,动量定理、动量守恒定律的应用,动能定理,机械能守恒定律,动量知识和机械能知识的实际应用等更是高考热点。特别提醒:不要因为近两年全国理综没有单独命制动量部分考题而削弱对这部分的重视程度,要知道,动量守恒定律是普适定律,是物理理论的一个关键定律。
【试题举例】(2008全国Ⅰ)
图中滑块和小球的质量均为m,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l.开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止。现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零。小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角=60时小球达到最高点。求:
(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量;
(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小。
【答案】-mgl 1/2mgl
【解析】(1)设小球第一次到达最低点时,滑块和小球速度的大小分别为v1、v2,由机械能守恒定律得(责任编辑:www.360gaokao.com)
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