2022年4月16日神舟十三號載人飛船返回艙成功著陸,三位航天員在空間站出差半年,完成了兩次太空行走和20多項科學實驗,并開展了兩次“天宮課堂”活動,刷新了中國航天新紀錄。已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g??傎|(zhì)量為m0的空間站繞地球的運動可近似為勻速圓周運動,距地球表面高度為h。為研究方便,地球自轉(zhuǎn)的影響忽略不計且忽略空氣阻力。
(1)求空間站繞地球勻速圓周運動的動能Ek1。
(2)物體間由于存在萬有引力而具有的勢能稱為引力勢能。若取兩物體相距無窮遠時引力勢能為0,質(zhì)點m1和m2的距離為r時,其引力勢能為Ep=-Gm1m2r(式中G為萬有引力常量)。假設空間站為避免與其它飛行物相撞,將從原軌道轉(zhuǎn)移到距地球表面高為1.2h的新圓周軌道上,則該轉(zhuǎn)移至少需要提供多少額外的能量。
(3)航天員在空間站出差期間需要對生理狀況進行有效監(jiān)測,其中身體質(zhì)量的測量是十分重要的。請你設計一種在太空失重環(huán)境下測量人的質(zhì)量的方案,要求寫出需要測量的物理量,以及人的質(zhì)量的表達式。
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G
m
1
m
2
r
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:64引用:1難度:0.3
相似題
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1.如圖所示,一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小物塊靜止放在絕緣水平地面上,地面上方存在垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場,某時刻物塊獲得一初速度v0開始向右運動,運動距離x后停止。已知物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,此過程中物塊與地面之間由于摩擦產(chǎn)生的熱量為( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/6 0:30:5組卷:62引用:3難度:0.5 -
2.如圖1所示,固定的粗糙斜面長為10m,一小滑塊自斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑的過程中,小滑塊的動能Ek隨位移x的變化規(guī)律如圖2所示,取斜面底端為重力勢能的參考平面,小滑塊的重力勢能Ep隨位移x的變化規(guī)律如圖3所示,重力加速度g=10m/s2.根據(jù)上述信息可以求出( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/22 9:30:3組卷:463引用:9難度:0.9 -
3.一質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ且足夠長的光滑固定斜面上,初始位置如圖甲所示,在平行于斜面向上的力F的作用下由靜止開始沿斜面運動,運動過程中物體的機械能E隨位置x的變化關系如圖乙所示.其中0~x1過程的圖線是曲線,x1~x2過程的圖線是平行于x軸的直線,則下列說法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/16 13:0:4組卷:151引用:1難度:0.5