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    9．近些年来，太空垃圾的数量一直处于快速增长之中，已严重威胁到了人造卫星和其他航天器的运行安全．目前科学家们研制的”太空垃圾清扫机器人”在未来几年将投入使用．该机器人能够通过一支机械臂牢固地抓住报废的人造卫星或是火箭残块，并将它们收集起来以抛入大气层烧毁，如图所示．假设在确定轨道上运动的“太空垃圾”和“机器人”均可视为匀速圆周运动．关于以上信息，下列说法正确的是（　　）
    A．抛入大气层的太空垃圾，其运动过程中机械能守恒
    B．不同半径圆轨道上的太空垃圾周期可能相同
    C．在近地轨道上的“机器人”的线速度比同步卫星的线速度大
    D．质量大的太空垃圾的向心加速度比质量小的太空垃圾的向心加速度大

    分析 机器人与太空垃圾绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出周期、线速度与向心加速度，然后分析答题．

    解答 解：A、抛入大气层的太空垃圾运动过程要克服阻力做功，机械能减小，机械能不守恒，故A错误；
    B、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$（\frac{2π}{T}）^{2}$r，解得：T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$，不同轨道半径r的太空垃圾周期不同，贵B错误；
    C、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，在近地轨道上的“机器人”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，在近地轨道上的“机器人”的线速度比同步卫星的线速度大，故C正确；
    D、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma，解得：a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$，向心加速度大小与垃圾质量无关，取决于其轨道半径，故D错误；
    故选：C．

    点评 本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供向心力是解题的前提，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    19．为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为θ=53°，长为S=2.5m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L=3.4m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道D，如图所示．现将一个小球从距A点高为h=0.8m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时速度vA方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下．已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.5．（sin53°=0.8  cos53°=0.6，取g=10m/s2）．试求：
    （1）小球到A点时速度vA的大小
    （2）小球滑过C点时的速率vC
    （3）要使小球恰好做完整圆周运动，求圆轨道的半径R．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    20．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中
    （1）图1是实验中打下的一段纸带，算出计数点2的速度大小为0.595m/s（保留三位有效数字），并在图2标出，其余计数点1、3、4、5对应的小车瞬时速度大小在图2中已标出．
    （2）在图2上做出v-t图象，并求得小车的加速度大小为1.50m/s2．（保留三位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    17．如图所示，A，B，C，D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A，B，C三点的电ϕA=15V，ϕB=3V，ϕC=3V势分别为由此可知D点电势ϕD=15V；若该正方形的边长为2cm，且电场方向与正方形所在平面平行，则场强为E=600V/m．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．在交通事故分析中，刹车线的长度是事故责任认定的重要依据．如图，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹．在某次交通事故中，汽车刹车线的长度是10m，假设汽车刹车时的加速度大小为20m/s2，则汽车开始刹车时的速度为（　　）
    A．5m/sB．10m/sC．15m/sD．20m/s

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    14．如图1所示，一个匝数n=100的圆形线圈，电阻r=1Ω．在线圈中存在面积S=0.3m2、垂直线圈平面（指向纸外）的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示．将其两端a、b与一个R=2Ω的电阻相连接，b端接地．试分析求解：

    （1）圆形线圈中产生的感应电动势E；
    （2）电阻R消耗的电功率；
    （3）ab两端的电势差的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．如图所示为A、B两质点在同一直线上从同一地点运动的v-t图象，则下列对A、B运动情况的描述正确的是（　　）
    A．0～t1时间内A、B两质点的位移相等
    B．0～t1时间内A的加速度小于B的加速度
    C．t2时刻B追上A
    D．t2时刻A、B相距最远

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    18．（1）在“测定金属的电阻率”的实验中，由于金属丝直径很小，不能使用普通刻度尺，应使用螺旋测微器．螺旋测微器的精确度为0.01 mm，用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图1所示，从图中读出金属丝的直径为0.641mm．
    （2）如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U，就可求出金属丝的电阻率．用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率，其表达式为ρ=$\frac{πU{d}^{2}}{4Il}$．
    （3）在此实验中，金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，选用了如下实验器材：
    A．直流电源：电动势约4.5V，内阻不计；
    B．电流表A：量程0～0.6A，内阻约0.125Ω；
    C．电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ；
    D．滑动变阻器R：最大阻值10Ω；
    E．开关、导线等．
    在如图2可供选择的实验电路中，应该选图甲（填“甲”或“乙”），选择的接法为外接法（填“内”或“外”），此接法测得的电阻值将小于（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值．

    （4）根据所选实验电路图，在图3实物图中完成其余的连线．在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置在最左（填“最左”或“最右”）端．
    （5）根据所选量程，某次实验两电表的示数如图4，则读数分别为0.70V和11.5A．

    （6）若某次实验测得接入电路金属丝的长度为0.810m，算出金属丝的横截面积为0.81×10-6m2，根据伏安法测出电阻丝的电阻为4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为4.1×10-6Ω•m（保留二位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    1．如图，M、N是水平放置的一对正对平行金属板，其中M板中央有一小孔O，板间存在竖直向上的匀强电场，AB是一根长为9L的轻质绝缘细杆（MN两板间距大于细杆长度），在杆上等间距地固定着10个完全相同的带电小环，每个小环带电荷量为q，质量为m，相邻小环间的距离为L，小球可视为质点，不考虑带电小环之间库仑力．现将最下端的小环置于O处，然后将AB由静止释放，AB在运动过程中始终保持竖直，在第4个小球刚进入电场时到第5个小环进入电场前这一过程中，AB做匀速直线运动．求：
    （1）两板间匀强电场的场强大小；
    （2）上述匀速运动过程中速度大小．

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