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物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能.若取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为m0的质点距质量为M0的引力源中心为r0时,其万有引力势能EP=-GM0m0r0(式中G为引

网友投稿  2022-11-10 00:00:00  零零社区

◎ 题目

物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能.若取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为m0的质点距质量为M0的引力源中心为r0时,其万有引力势能EP=-
GM0m0
r0
(式中G为引力常数).一颗质量为m的人造地球卫星以半径为r1圆形轨道环绕地球飞行,已知地球的质量为M,要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2,则卫星上的发动机所消耗的最小能量为(  )
A.E=GMm(
1
r1
-
1
r2
B.E=
GMm
2
(
1
r1
-
1
r2
)
C.E=
GMm
3
(
1
r1
-
1
r2
)
D.E=
2GMm
3
(
1
r2
-
1
r1
)

◎ 答案

根据万有引力提供向心力由:G
Mm
r12
=m
v12
r1
,解得EK1=
1
2
mv12=
GMm
2r1

G
Mm
r22
=m
v22
r2
,解得EK2=
1
2
mv22=
GMm
2r2

则动能的减小量为EK=
GMm
2r1
-
GMm
2r2

引力势能的增加量EP=-
GMm
r2
-(-
GMm
r1
)=
GMm
r1
-
GMm
r2

根据能量守恒定律,发动机消耗的最小能量E=△EP-△EK=
GMm
2
(
1
r1
-
1
r2
)
.故B正确,A、C、D错误.
故选B.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能.若取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为m0的质点距质量为M0的引力源中心为r0时,其万有引力势能EP=-GM0m0r0(式中G为引…”主要考查了你对  【人造地球卫星】,【万有引力定律的其他应用】,【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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