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        為什么說神舟七號飛船宇航員翟志剛19分35秒在太空行走9165公里？已知神舟七號飛船的飛行高度為340km，飛行周期為80min，地球半徑為6400km。
        據(jù)媒體報道：2008年9月27日，神舟七號飛船運(yùn)行第29圈，經(jīng)地面指揮部決策，確認(rèn)由航天員翟志剛、劉伯明執(zhí)行空間出艙活動任務(wù)。經(jīng)多次狀態(tài)檢查及確認(rèn)，在神舟七號飛船進(jìn)入遠(yuǎn)望三號船測控區(qū)時，北京航天飛行控制中心于16時34分向航天員下達(dá)出艙指令。　　
        16時35分，翟志剛經(jīng)過努力開啟軌道艙艙門，穿著我國研制的“飛天”艙外航天服以頭先出的方式實(shí)施出艙活動。北京飛控中心指控大廳前方大屏幕顯示出從神舟七號飛船上傳回的畫面，翟志剛面向安裝在飛船推進(jìn)艙的攝像機(jī)揮手致意，向全國人民問好，向全世界人民問好。接著，他接過劉伯明遞上的五星紅旗揮舞搖動。隨后，他朝軌道艙固體潤滑材料試驗(yàn)樣品安裝處緩緩移動，取回樣品，遞給航天員劉伯明。　　
        按照預(yù)定路線，翟志剛在艙外進(jìn)行了出艙活動。在完成各項(xiàng)任務(wù)后，翟志剛以腳先進(jìn)的方式返回軌道艙，關(guān)閉軌道艙艙門，完成了艙門檢漏工作。根據(jù)航天員報告情況和對航天員生理數(shù)據(jù)判讀表明，翟志剛、劉伯明身體狀況良好。整個出艙活動持續(xù)時間25分23秒，其中，在太空行走19分35秒，總里程9165公里，空間出艙活動獲得成功（附圖）。
        有人不禁要問，世界跑得最快的人（100米世界冠軍），跑100米尚且用9.6秒多，也就是說，按這個速度，他19分35秒，才跑12公里，為什么說翟志剛能“跑”這么快呢？

圖 神舟七號飛船宇航員翟志剛在太空行走

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一、選擇題

1、根據(jù)圖象分析：若沿x軸作勻速運(yùn)動，通過圖1分析可知，y方向先減速后加速；若沿y軸方向作勻速運(yùn)動，通過圖2分析可知，x方向先加速后減速。

答案：B

2、乙船能到達(dá)A點(diǎn)，則vcos60⁰=u，

過河時間t滿足：t = H/（ vsin60⁰）, 甲、乙兩船沿垂直于河岸方向的分速度相同，故過河時間相同。在t時間內(nèi)甲船沿河岸方向的位移為s= （vcos60⁰ + u ）t=。

答案：D

3、根據(jù)萬有引力定律：，得：T=

答案：A

4、質(zhì)點(diǎn)在A、B、C、D四點(diǎn)離開軌道，分別做下拋、平拋、上拋、平拋運(yùn)動。很明顯，在A點(diǎn)離開軌道比在C、D兩點(diǎn)離開軌道在空間時間短。通過計算在A點(diǎn)下拋落地時間為t_A=（6-4）s，在B點(diǎn)平拋落地時間t_B=4s，顯然，在A點(diǎn)離開軌道后在空中時間最短。根據(jù)機(jī)械能守恒，在D剛拋出時機(jī)械能最大，所以落地時速度最大。

答案：AD

5、在軌道上向其運(yùn)行方向彈射一個物體，由于質(zhì)量遠(yuǎn)小于空間站的質(zhì)量，空間站仍沿原方向運(yùn)動。根據(jù)動量守恒，彈出后一瞬間，空間站沿原運(yùn)行方向的速度變小，提供的向心力（萬有引力）大于需要的向心力，軌道半徑減小，高度降低，在較低的軌道上運(yùn)行速率變大，周期變小。

答案：C

6、當(dāng)懸線在豎直狀態(tài)與釘相碰時根據(jù)能量守恒可知，小球速度不變；但圓周運(yùn)動的半徑減小，需要的向心力變大，向心加速度變大，繩子上的拉力變大。

答案：BD

7、根據(jù)萬有引力定律：可得：M=,可求出恒星質(zhì)量與太陽質(zhì)量之比，根據(jù)可得：v=,可求出行星運(yùn)行速度與地球公轉(zhuǎn)速度之比。

答案：AD

8、衛(wèi)星仍圍繞地球運(yùn)行，所以發(fā)射速度小11.2km/s；最大環(huán)繞速度為7.9km/s，所以在軌道Ⅱ上的速度小于7.9km/s；根據(jù)機(jī)械能守恒可知：衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度；衛(wèi)星在軌道Ⅰ的Q點(diǎn)是提供的向心力大于需要的向心力，在軌道Ⅱ上Q點(diǎn)是提供的向心力等于需要的向心力，所以在Q點(diǎn)從軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ必須增大速度。

答案：CD

9、同步衛(wèi)星隨地球自轉(zhuǎn)的方向是從東向西，把同步衛(wèi)星從赤道上空3.6萬千米、東經(jīng)103°處，調(diào)整到104°處，相對于地球沿前進(jìn)方向移動位置，需要增大相對速度，所以應(yīng)先下降高度增大速度到某一位置再上升到原來的高度。

答案：A

10、開始轉(zhuǎn)動時向心力由靜摩擦力提供，但根據(jù)F=mrω²可知，B需要的向心力是A的兩倍。所以隨著轉(zhuǎn)速增大，B的摩擦力首先達(dá)到最大靜摩擦力。繼續(xù)增大轉(zhuǎn)速，繩子的張力增大，B的向心力由最大靜摩擦力提供，A的向心力由靜摩擦力和繩子的張力的合力提供，隨著轉(zhuǎn)速的增大，B需要的向心力的增量（繩子張力的增量）比A需要的向心力的增量大，因而A指向圓心的摩擦力逐漸減小直到為0然后反向增大到最大靜摩擦力。所以，B受到的靜摩擦力先增大，后保持不變；A受到的靜摩擦力是先減小后增大；A受到的合外力就是向心力一直在增大。

答案：BD

二、填空題

11、圓盤轉(zhuǎn)動時，角速度的表達(dá)式為ω= ，  T為電磁打點(diǎn)計的時器打點(diǎn)的時間間隔，r為圓盤的半徑，x₂、x₁是紙帶上選定的兩點(diǎn)分別對應(yīng)米尺上的刻度值，n為選定的兩點(diǎn)間的打點(diǎn)數(shù)（含兩點(diǎn)）。地紙帶上選取兩點(diǎn)（間隔盡可能大些）代入上式可求得ω= 6.8rad/s。

12、 (1)斜槽末端切線方向保持水平；從同一高度。

（2）設(shè)時間間隔為t, x = v₀t，   y₂-y₁=gt² ，解得: v₀=.將x=20.00cm，y₁ =4.70cm， y₂ =14.50cm代入求得v₀=2m/s

三、計算題

13．解：⑴在行星表面，質(zhì)量為m的物體的重力近似等于其受到的萬有引力，則

g=                               

得：   

⑵行星表面的環(huán)繞速度即為第一宇宙速度，做勻速圓周運(yùn)動的向心力是萬有引力提供的，則

v₁=　　　　　　　　　           

得：　

14．解析：用r表示飛船圓軌道半徑,有r =R +H=6.71×l0⁶ m．

由萬有引力定律和牛頓定律，得 , 式中M表示地球質(zhì)量，m表示飛船質(zhì)量，T表示飛船繞地球運(yùn)行的周期，G表示萬有引力常量．

利用及上式, 得 ，代入數(shù)值解得T=5.28×10³s,

出艙活動時間t=25min23s=1523s, 航天員繞行地球角度 =104⁰

15．解：（1）這位同學(xué)對過程的分析錯誤，物塊先沿著圓柱面加速下滑，然后離開圓柱面做斜下拋運(yùn)動，離開圓柱面時的速率不等于。                   

（2）a、設(shè)物塊離開圓柱面時的速率為,

解得：                      

（2）b、由：  得：

落地時的速率為                       

16.解：對子彈和木塊應(yīng)用動量守恒定律：

      所以                                  

對子彈、木塊由水平軌道到最高點(diǎn)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律，

取水平面為零勢能面：有

   所以                        

由平拋運(yùn)動規(guī)律有：                          

解得:                   

所以，當(dāng)R = 0.2m時水平距離最大                

最大值S_max = 0.8m。

17．解：（1）

（2）設(shè)人在B₁位置剛好看見衛(wèi)星出現(xiàn)在A₁位置，最后

在B₂位置看到衛(wèi)星從A₂位置消失，

    OA₁=2OB₁

有  ∠A₁OB₁=∠A₂OB₂=π/3

從B₁到B₂時間為t

則有   

18．解: （1）設(shè) A、B的圓軌道半徑分別為、，由題意知，A、B做勻速圓周運(yùn)動的角速 度相同，設(shè)其為。由牛頓運(yùn)動定律，有

設(shè) A、B之間的距離為，又，由上述各式得

，                               ①

由萬有引力定律，有

將①代入得

令

比較可得

                                                   ②

（2）由牛頓第二定律，有

                                                   ③

又可見星 A的軌道半徑

                                                                ④

由②③④式解得

                                               ⑤

（3）將代入⑤式，得

代入數(shù)據(jù)得

                                            ⑥

，將其代入⑥式得

                                    ⑦

可見，的值隨 n的增大而增大，試令，得

                                           ⑧

若使⑦式成立，則 n 必大于 2，即暗星 B 的質(zhì)量必大于，由此得出結(jié)

論：暗星有可能是黑洞。