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          利用物理模型對復雜現象進行分析,是重要的科學思維方法。
          已知太陽的質量為M,半徑為R,萬有引力常量為G。
          (1)太陽的外層大氣不斷向四周膨脹,形成由太陽徑向向外的粒子流,通常被稱為太陽風。關于太陽風的成因,一種觀點認為:由于太陽外層溫度高,粒子的動能較大,能夠克服太陽的引力向外層空間運動。
          a.已知質量為m的粒子與太陽中心相距r時具有的引力勢能為
          E
          p
          =
          -
          G
          M
          m
          r
          (以無窮遠處勢能為零)。忽略粒子間的相互作用。求在距離太陽中心2R處、質量為m的粒子,為了脫離太陽引力的束縛所需的最小速率vm
          b.太陽風會造成太陽質量的損失。已知太陽風粒子的平均質量為m,探測器在距離太陽r處探測到該處單位體積內太陽風粒子的數目為n,太陽風粒子在探測器周圍的平均速率為v。求單位時間內太陽因太陽風而損失的質量Δm。
          (2)彗星的彗尾主要由塵埃粒子和氣體組成。一種觀點認為:太陽光輻射的壓力和太陽的引力,對彗尾塵埃粒子的運動起關鍵作用。假定太陽光的輻射功率P0恒定,塵埃粒子可視為密度相同、半徑不都相等的實心球體,輻射到粒子上的太陽光被全部吸收,太陽光的能量E、動量P、光速c的關系為
          P
          =
          E
          c

          如圖所示,當彗星運動到A處,部分塵埃粒子被釋放出來,不再沿彗星軌道運動。已知沿軌道切線方向釋放的三個塵埃粒子,分別沿直線Ab和曲線Aa、Ac運動。關于造成這三個塵埃粒子軌跡分開的原因,有同學認為是它們被釋放出來時的速度大小不同所致。請分析說明該同學的結論是否正確。

          【答案】(1)a.為了脫離太陽引力的束縛所需的最小速率vm
          GM
          R

          b.單位時間內太陽因太陽風而損失的質量為4πr2nmv。
          (2)該同學的結論不正確,造成三個塵埃粒子軌跡分開的原因時因為粒子半徑不同,見解析。
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:88引用:4難度:0.4
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            GM
            mh
            R
            R
            +
            h
            ,其中G為引力常量,M為月球質量.若忽略月球的自轉,從開始發射到對接完成需要對“玉兔”做的功為(  )

            發布:2025/1/11 8:0:2組卷:93引用:1難度:0.9
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            GM
            mh
            R
            R
            +
            h
            ,忽略月球的自轉.求:
            (1)月球的第一宇宙速度;
            (2)從開始發射到對接完成,返回系統需要對“玉兔”做的功.

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            M
            mh
            R
            R
            +
            h
            ,其中G為引力常量,M為月球質量,若忽略月球的自轉,從開始發射到對接完成需要對“玉兔”做的功為(  )

            發布:2025/1/11 8:0:2組卷:144引用:4難度:0.9
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