2024届高三青桐鸣10月大联考物理答案
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16.(9分)卫星携带一探测器在半径为4R的圆轨道I上绕地球做匀速圆周运动。在A点,卫星上的辅助动力装置短暂工作,将探测器沿运动方向射出(设辅助动力装置喷出的气体质量可忽略)。若探测器恰能完全脱离地球的引力范围,即到达距地球无限远时的速度恰好为零,而卫星沿新的椭圆轨道Ⅱ运动,如图所示,A、B两点分别是其椭圆轨道Ⅱ的远地点和近地点(卫星通过A、B两点时的线速度大小与其距地心距离的乘积相等)。地球质量为M,探测器的质量为m,卫星的质量为√2m,地球半径为R,引力常量为G,已知质量分别为m1、m2的两个质点相距为r时,它们之间的引力势能为E。=Gm2,求:B0●(1)卫星刚与探测器分离时,卫星的线速度大小;(2)卫星运行到近地点B时距地心的距离a。17.(14分)“高台滑雪”一直受到一些极限运动爱好者的青睐。挑战者以某一速度从某曲面飞出,在空中表演各种花式动作,飞跃障碍物(壕沟)后,成功在对面安全着陆。某实验小组在实验室中利用物块演示分析该模型的运动过程:如图所示,ABC为一段半径为R=5m的光滑圆形轨道,B为圆形轨道的最低点。P为一倾角B=37°的固定斜面,为减小在斜面上的滑动距离,在斜面顶端表面处铺了一薄层防滑木板DE,木板上边缘与斜面项端D重合,圆形轨道末端C与斜面顶端D之间的水距离为x=0.32m。一物块以某一速度从A端进入,沿圆形轨道运动后从C端沿圆弧切线方向飞出,再经过时间t=0.2s时恰好以行于薄木板的方向从D端滑上薄木板,物块始终未脱离薄木板,斜面足够长。已知物块质量m=3kg,薄木板777质量M=1kg,木板与斜面之间的动摩擦因数4=194木板与物块之间的动摩5擦因数山=重力加速度g=10m/s2,sin37°0.6,不计空气阻力,求:(1)物块滑到圆轨道最低点B时,对轨道的压力(计算结果可以保留根号):(2)物块相对于木板运动的距离;(3)整个过程中,系统由于摩擦产生的热量。P
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