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    一组航天员乘坐飞船前往位于离地球表面高度为h的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H．机组人员使飞船S进入与H相同的轨道并关闭火箭发动机，如图所示．M为地球质量，R为地球半径，g为重力加速度．
    （1）在飞船内，一质量为70kg的航天员处于什么状态？他对座椅的压力为多少？
    （2）计算飞船在轨道上的运行速率．
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    （1）航天员处于完全失重状态，他对座椅的压力为0．
    （2）飞船在轨道半径（R+h）上近似做匀速圆周运动，由万有引力和向心力公式得：
    G
    Mm
    (R+h)2
    =m
    v2
    R+h
    ---------------①
    在地球表面附近，重力等于万有引力mg=G
    Mm
    R2
    ---②
    由①②式可得：v=
    gR2
    R+h

    答：（1）航天员处于完全失重状态，他对座椅的压力压力为0．
    （2）计算飞船在轨道上的运行速率为
    gR2
    R+h
    ．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：徐州三模 题型：问答题

    DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．两组学生用DIS实验系统研究用轻绳拴着的小球在竖直平面内的圆周运动，实验装置如图甲所示．
    （1）第一组同学通过数据采集器采集小球运动半周内的A、B、C、D、E五个位置的数据，选择以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图乙所示．图象的横轴表示小球距E点的高度h，纵轴表示小球的重力势能EP、动能EK或机械能E（选E点所在水平面为参考平面）．①在图乙中，表示小球的重力势能EP随高度h变化关系的图线是______（选填“I”或“Ⅱ”）；②根据图乙中数据，在答题纸的图中画出小球的机械能E随高度h变化关系的图线；③根据所作图线判断小球在这半周内处于______   阶段（选填“上升”或“下降”）
    （2）第二组同学通过放在圆心处的力传感器得出绳上拉力随时间变化的关系图，部分截图如图丙所示．
    ①图中的a点或c点对应小球运动到______位置（选填“最高”或“最低”）；
    ②由图丙可知，绳上接力大小不断随时间变化，在ab阶段绳上拉力差的最大值略大于bc阶段绳上拉力差的最大值，其原因是
    ______
    ．
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图所示，两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定在地面上，质量相等的两个小球分别从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由滑下，它们通过轨道最低点时（　　）
    A．速度相同B．向心加速度相同
    C．对轨道的压力相等D．机械能相等
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10-3T；磁场右边是宽度L=0.2m、场强E=40V/m、方向向左的匀强电场．一带电粒子电荷量q=-3.2×10-19C，质量m=6.4×10-27kg，以v=4×104m/s的速度沿OO’垂直射入磁场，在磁场中偏转后进入右侧的电场，最后从电场右边界射出．求：
    （1）大致画出带电粒子的运动轨迹；（画在答题纸上给出的图中）
    （2）带电粒子在磁场中运动的轨道半径；
    （3）带电粒子飞出电场时的动能EK．
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    科目：高中物理 来源：淄博模拟 题型：问答题

    如图所示，一质量为0.6kg的小球，用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动，求：
    （1）当小球在圆上最高点速度为4m/s时，细线的拉力是多大？
    （2）当小球在圆上最低点速度为4
    		2
    m/s时，细线的拉力是多大？（g=10m/s2）
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面．现将质量相同的两个小球（小球半径远小于碗的半径），分别从两个碗的边缘由静止释放（忽略空气阻力），则（　　）
    A．过最低点时两小球的速度大小相等
    B．两小球机械能对比，始终相等
    C．在最低点两小球对碗底的压力大小相等
    D．过最低点后两小球将滚到碗的另一侧边缘且不溜出
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图，一光滑水平桌面AB与一半径为R的光滑半圆形轨道相切于C点，且两者固定不动．一长L为0.8m的细绳，一端固定于O点，另一端系一个质量m1为0.2kg的球．当球在竖直方向静止时，球对水平桌面的作用力刚好为零．现将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放．当球m1摆至最低点时，恰与放在桌面上的质量m2为0.8kg的小铁球正碰，碰后m1小球以2m/s的速度弹回，m2将沿半圆形轨道运动，恰好能通过最高点D．g=10m/s2，求：
    （1）m2在圆形轨道最低点C的速度为多大？
    （2）光滑圆形轨道半径R应为多大？
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    某一发达国家的宇航员完成了对火星表面的科学考察任务，乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱，如图所示．为了安全，返回舱与轨道舱对接时，必须具有相同的速度．已知返回舱返回过程中需克服火星的引力而做的功可由如下公式计算：W=mgR(1-
    R
    r
    )    ，其中：R为火星的半径，r为轨道舱到火星中心的距离，m为返回舱与人的总质量，g为火星表面的重力加速度．已知本次科学考察中轨道舱到火星中心的距离r=
    4
    3
    R    ，设 m、R、g为已知的物理量．不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响，则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能完成与轨道舱对接？安全返回到轨道舱．
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    受控核聚变过程中可释放出巨大的内能，对于参与核聚变的带电粒子而言，没有通常意义上的“容器”可装．科技工作者设计出了一种利用磁场约束带电粒子运动，使参与核聚变的带电粒子约束在某个区域内的控制方案，这个方案的核心可简化为如下的模型：如图所示是一个截面为内径R1=0.10m、外径R2=0.20m的环状区域，O点为该环状区域的圆心，区域内有垂直于截面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T．将带电粒子源置于环状区域内侧的A点（位于O点的正下方），若带电粒子源能沿垂直磁场方向连续地向各个方向射出氦核，已知氦核的比荷q/m=4.8×107C/kg，不计带电粒子之间的相互作用力及其所受的重力．
    （1）若氦核从A点射出时的速度大小为4.8×105m/s，则它在磁场区域内做匀速圆周运动的半径为多大？
    （2）若某氦核从A点射出后，恰好能沿磁场区域的内侧运动，则此氦核由A点射出时的速度大小和方向如何？
    （3）假设粒子源向各个方向射出的氦核的最大速率都相同，若要使射入磁场的所有氦核都不能穿出磁场外边界，求氦核的最大速率．
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