高考物理压轴题和高中物理初赛难题汇集 新颖 完整 教学

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高考物理压轴题和高中物理初赛难题汇

集-1

1. 地球质量为M ，半径为 R ，自转角速度为ω，万有引力恒量为 G ，如果规定物体在离地球无穷远处势能为 0，则质量为 m 的物体离地心距离为 r 时，具有的万有引力势能可表示为 E p = -G r

Mm .国际空间站是迄今世界上最大的航天工程，它是在地球大气层上空地球飞行的一个巨大的人造天体，可供宇航员在其上居住和进行科学实验.设空间站离地面高度为 h ，如果在该空间站上直接发射一颗质量为 m 的小卫星，使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行，则该卫星在离开空间站时必须具有多大的动能？ 解析：

由G 2r

Mm =r mv 2得，卫星在空间站上的动能为 E k =21 mv 2 = G )

(2h R Mm +。 卫星在空间站上的引力势能在 E p = -G

h R Mm + 机械能为 E 1 = E k + E p =-G )

(2h R Mm + 同步卫星在轨道上正常运行时有 G

2r

Mm =m ω2r 故其轨道半径 r =32ωMG

由③式得，同步卫星的机械能E 2 = -G r Mm 2=-G 2Mm 32GM ω =-21m (3ωGM )2 卫星在运行过程中机械能守恒，故离开航天飞机的卫星的机械能应为 E 2，设离开航天飞机

时卫星的动能为 E k x ，则E k x = E 2 - E p -21 32ωGM +G h

R Mm + 2. 如图甲所示，一粗糙斜面的倾角为37°，一物块m=5kg 在斜面上，用F=50N 的力沿斜面向上作用于物体，使物体沿斜面匀速上升，g 取10N/kg ，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：