专题六 机械能及其守恒定律-【创新教程】2017-2021五年高考物理真题分类汇编

和绕地半径、已知核心舱的质量和绕地周期以及已知 核心舱的角速度和绕地周期,都不能求解地球的质 量;若已知核心舱的绕地线速度和绕地半径可求解地 球的质量．故选 D． ３．C　 设 星 体 的 质 量 为 M,密 度 为ρ,则 由 G Mm R２ ≥ m ２πT( ) ２ R,又因ρ＝ M ４ ３πR ３ 所以 Gρ􀅰 ４ ３πR ３ R２ ≥ ２πT( ) ２ 􀅰R 即ρ≥ ３π GT２ ＝５×１０１５kg/m３． 考点４ BC　本题为双星问题．设两中子星质量为m１、m２,环 绕半径为r１、r２,两星间距为r．所以有: G m１m２ r２ ＝m１ω２r１ G m１m２ r２ ＝m２ω２r２ 可解得:m１＝ ω２r２r２ G ;m２＝ ω２r１r２ G 所以:m１＋m２＝ ω２r３ G ,故B项正确． 设两星速率分别为v１、v２．所以有: v１＋v２＝ω(r１＋r２)＝ωr 由题意可得ω、r,故C项正确． 考点５ １．D　绕中心天体做圆周运动,根据万有引力提供向心 力,可得 GMm R２ ＝m４π ２ T２ R 则T＝ ４π ２R３ GM ,R＝ ３ GMT２ ４π２ 由于一个火星日的时长约为一个地球日,火星质量约 为地 球 质 量 的 ０．１ 倍,则 飞 船 的 轨 道 半 径 R飞 ＝ ３ GM火(２T)２ ４π２ ＝ ３ G×０．１M地×４× ４π２R３同 GM地 ４π２ ＝ ３ ２ ５R同 则 R飞 R同 ＝ ３ ２ ５ ,故选 D． ２．A　卫星受到的万有引力提供向心力有GMm r２ ＝mv ２ r mrω２＝m４π ２ T２ r＝ma 可解得v＝ GMr ,ω＝ GM r３ ,T＝２π r ３ GM ,a＝GM r２ 可 知半径越大线速度,角速度,加速度都越小,周期越 大;故与近地卫星相比,地球静止轨道卫星周期大,故 A正确,B、C、D错误．故选 A． ３．D　由同步卫星的特点和卫星发射到越高的轨道所需 的能量越大解答．由于卫星为同步卫星,所以入轨后 一定只能与赤道在同一平面内,故 A 错误;由于第一 宇宙速度为卫星绕地球运行的最大速度,所以卫星入 轨后的速度一定小于第一宇宙速度,故 B错误;由于 第二宇宙速度为卫星脱离地球引力的最小发射速度, 所以卫星的发射速度一定小于第二宇宙速度,故 C错 误;将卫星发射到越高的轨道克服引力所做的功越 大,所以发射到近地圆轨道所需能量较小,故 D正确． 考点６ １．D　AB．根据题意可知,轨道半径在变化,则运行速度 在变化,圆周最大运行速度为第一宇宙速度７．９km/ s,故 AB错误;C．在４月份轨道半径出现明显的变大, 则可知,机械能不守恒,故C错误;D．在５月份轨道半 径基本 不 变,故 可 视 为 机 械 能 守 恒,故 D 正 确．故 选 D． ２．AC　A．根据万有引力定律有F＝GMm r２ 核心舱进入轨道后的万有引力与地面上万有引力之 比为 F１ F２ ＝ R ２ R＋１１６R( ) ２＝ １６ １７( ) ２ 所以 A 正确;B．核心 舱在轨道上飞行的速度小于７．９km/s,因为第一宇宙 速度是最大的环绕速度,所以 B 错 误;C．根 据 T＝ ２π R ３ GM ,可知轨道半径越大周期越大,则其周期比同 步卫星的周期小,小于２４h,所以C正确;D．卫星做圆 周运动时万有引力提供向心力有GMm r２ ＝mv ２ r 解得v＝ GMR 则卫星的环绕速度与卫星的质量无关,所以变轨时需 要点火减速或者点火加速,增加质量不会改变轨道半 径,所以 D错误;故选 A、C． 专题六　机械能及其守恒定律 考点１ １．C　泵车的泵送系统以１５０m３/h的输送量给３０m 高 处输送混凝土,每小时泵送系统对混凝土做的功W＝ ρVgh＝２．４×１０３×１５０×１０×３０J＝１．０８×１０８J,故选C． ２．C　A．对动车由牛顿第二定律有F－F阻＝ma 若动车组在匀加速启动,即加速度a恒定,但F阻 ＝kv 随速度增大而增大,则牵引力也随阻力增大而变大, 故 A错误;B．若四节动力车厢输出功率均为额定值, 则总功率为４P,由牛顿第二定律有４Pv －kv＝ma 故可 知加速启动的过程,牵引力减小,阻力增大,则加速度逐 渐减小,故B错误;C．若四节动力车厢输出的总功率为 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 �