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1、江山实验中学高三物理补充练习（3）1人造地球卫星绕地球旋转时，既具有动能又具有引力势能（引力势能实际上是卫星与地球共有的，简略地说此势能是人造卫星所具有的）.设地球的质量为M，以卫星离地无限远处时的引力势能为零，则质量为m的人造卫星在距离地心为r处时的引力势能为（G为万有引力常量） （1）试证明：在大气层外任一轨道上绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所具有的机械能的绝对值恰好等于其动能. （2）当物体在地球表面的速度等于或大于某一速度时，物体就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造卫星，这个速度叫做第二宇宙速度。用R表示地球的半径，M表示地球的质量，G表示万有引力常量.试写出第二宇宙速度的表
2、达式。2如图所示，AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端B处的切线方向水平一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放，滑到B端后飞出，落到地面上的C点，轨迹如图中虚线BC所示已知它落地时相对于B点的水平位移OCl现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带的右端与B的距离为l2当传送带静止时，让P再次从A点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面的C点当驱动轮转动从而带动传送带以速度匀速向右运动时（其他条件不变），P的落地点为D（不计空气阻力） （1）求P滑至B点时的速度大小； （2）求P与传送带之间的动摩擦因数； （3）求出O、D间的距离3有一倾角
3、为的斜面，其底端固定一挡板M，另有三个木块A、B和C，它们的质量分别为，它们与斜面间的动摩擦因数都相同. 其中木块A放于斜面上并通过一轻弹簧与挡板M相连，如图所示. 开始时，木块A静止在P处，弹簧处于自然伸长状态. 木块B在Q点以初速度向下运动，P、Q间的距离为L. 已知木块B在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A相撞后立刻一起向下运动，但不粘连. 它们到达一个最低点后又向上运动，木块B向上运动恰好能回到Q点. 若木块A仍静放于P点，木块C从Q点处开始以初速度向下运动，经历同样过程，最后木块C停在斜面的R点，求A、R间的距离L的大小. 42005年10月12日，我国继“神舟”五号载人宇宙飞船后又
4、成功地发射了“神舟”六号载人宇宙飞船。飞船入轨运行若干圈后成功实施变轨进入圆轨道运行，经过了近5天的运行后，飞船的返回舱于10月17日凌晨顺利降落在预定地点，两名宇航员安全返回祖国的怀抱。 设“神舟”六号载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t，若地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。求(1)飞船的圆轨道离地面的高度。(2)飞船在圆轨道上运行的速率。5如图所示，水平虚线上方有场强为E1的匀强电场，方向竖直向下，虚线下方有场强为E2的匀强电场，方向水平向右；在虚线上、下方均有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一长为L的绝缘细杆，竖直位于虚线上方，b端恰在虚线上，将一套在杆
5、上的带电小环从a端由静止开始释放，小环先加速而后匀速到达b端，环与杆之间的动摩擦因数0.3，小环的重力不计，当环脱离杆后在虚线下方沿原方向做匀速直线运动，求：(1)E1与E2的比值；(2)若撤去虚线下方的电场，小环进入虚线下方后的运动轨迹为半圆，圆周半径为,环从a到b的过程中克服摩擦力做功Wf与电场做功WE之比有多大?6如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于OC且垂直于磁场方向。一个质量为m，电荷量为q的带电粒子从P孔以初速度v0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角=60，粒子恰好从C孔垂直于OC射
6、入匀强电场，最后打在Q点，已知OQ=2OC，不计粒子的重力，求：（1）粒子从P运动到Q所用的时间t；（2）电场强度E的大小；（3）粒子到达Q点的动能EkQ。1（1）设卫星在半径为r的轨道上做匀速圆周运动的速度为v，地球的质量为M，卫星的质量为m。有万有引力提供卫星做圆周运动的向心力：（2分）所以，人造卫星的动能： （1分）卫星在轨道上具有的引力势能为： （1分）所以卫星具有的引力势能为：所以： （2分） （2）设物体在地于表面的速度为v2，当它脱离地球引力时，此时速度为零，由机械能守恒定律得： （2分） 得： （2分）2（1）物体P在AB轨道上滑动时，根据机械能守恒定律得 （2分）物体P滑到B
7、点时的速度为 （1分）（2）当没有传送带时，物体离开B点后作平抛运动，运动时间为t，（2分）当B点下方的传送带静止时，物体从传送带右端水平抛出，在空中运动的时间也为t，水平位移为，物体从传送带右端抛出的速度 （1分）根据动能定理，物体在传送带上滑动时，有 （2分）解得（1分） （3）因为传送带的速度，物体将会在传送带上做一段匀加速运动，设物体加速到速度时，通过的距离为x有： （1分） 解得： （2分）因为xl/2即物体尚未到达传送带右端，速度即与传送带速度相同，此后物体将做匀速运动，而后以速度v离开传送带 （1分）物体从传送带右端水平抛出，在空中运动的时间也为 （1分）OD 间的距离 （2分）
8、3木块B下滑做匀速直线运动，有即 （2分） B和A相撞前后，总动量守恒， （2分）设两木块向下压缩弹簧的最大长度为S，两木块被弹簧弹回到P点时的速度为V2，则 （2分）两木块在P点处分开后，木块B上滑到Q点的过程： （2分）木块C与A碰撞前后，总动量守恒， （2分）设木块C和A压缩弹簧的最大长度为，两林块被弹簧回到P点时的速度为，则 （2分）木块C与A在P点处分开后，木块C上滑到R点的过程： （2分）由式可知在木块压缩弹簧的过程中，重力对木块所做的功与摩擦力对木块所做的功大小相等，因此弹簧被压缩而具有的最大弹性势能等于开始压缩时两木块的总动能。 （2分）木块B和A压弹簧的初动能 木块C和A压缩
9、弹簧的初动能即，因此弹簧前后两次的最大压缩量相等，即 （2分）联立至式，解得 （2分）4解：(1)飞船在圆轨道上做匀速圆周运动，运行的周期T=。 1分设飞船做圆运动距地面的高度为h，飞船受到地球的万有引力提供了飞船的向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律，得。 2分而地球表面上的物体受到的万有引力近似等于物体的重力，即=mg, 1分联立以上各式，解得h=-R。 1分(2)飞船运动的圆轨道的周长s=2(R+h)， 1分动行的速度v=， 1分解得v=。 1分5（1）在虚线上方，球受电场力、磁场力、摩擦力作用，环最后做匀速运动，摩擦力与电场力平衡 f=N=Bqv=fE=qE1 2分在虚线下方环仍作做
10、速运动，此时电场力与磁场力平衡BvqqE2 2分联立以上两式得=0.3 1分（2）在虚线上方电场力做功EE=qE1L 1分摩擦力做功Wf=WE-mv2 2分在虚线下方，撤去电场后小环做匀速圆周运动Bvq= 1分、联立得mv2= 1 16（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹为三分之一圆弧带电粒子在磁场中运动的时间 带电粒子在电场中做类平抛运动，OQ=2OC=2L=v0tE,， tE是带电粒子在电场中运动的时间 粒子由P运动到Q的时间t=tB+tE= （2）粒子在电场中沿电场方向做匀加速直线运动：OC=L=，解得：E=（3）根据动能定理，粒子到达Q点时的动能EKQ满足：qEL=EKQ，EKQ=