【題目】我國首顆暗物質探測衛(wèi)星“悟空” 是2015年12月17日由長征二號丁運載火箭發(fā)射升空,送達500公里預定軌道。 若認為“悟空”在軌道上繞地球做勻速圓周運動,經(jīng)過時間t(t小于其運動周期),運動的弧長為s,與地球中心連線掃過的角度為α(弧度),引力常量為G。則下列關于“悟空”說法正確的是
A. 質量為
B. 環(huán)繞周期為
C. 線速度大于第一宇宙速度
D. 向心加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度
【答案】B
【解析】
A、“悟空”繞地球做勻速圓周運動,根據(jù)萬有引力提供向心力,只能求出地球質量,不能求出“悟空”的質量,故A錯誤;
B、“悟空”經(jīng)過時間t(t小于“悟空”的周期),它運動的弧長為s,它與地球中心連線掃過的角度為α(弧度),則“悟空”的角速度為:,周期,故B正確;
C、“悟空”在低于地球的同步軌道上繞地球做勻速圓周運動,萬有引力提供向心力,則有:,得,可知衛(wèi)星的軌道半徑越大,速率越小,第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度,故“悟空”在軌道上運行的速度小于地球的第一宇宙速度,故C錯誤;
D、由得:加速度,由于“悟空”做圓周運動的半徑較小,所以“悟空”的向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度,故D錯誤;
故選B。
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【題目】在探究加速度與物體質量、物體受力的關系的活動中,某小組設計了如圖甲所示的實驗裝置.圖中上下兩層水平軌道表面光滑,兩小車前端系上細線,細線跨過滑輪并掛上砝碼盤,兩小車尾部細線連到控制裝置上,實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動,然后同時停止.
(1)在安裝實驗裝置時,應調整滑輪的高度,使_____;在實驗時,為減小系統(tǒng)誤差,應使砝碼盤和砝碼的總質量_____(填“遠大于”“遠小于”或“等于”)小車的質量.
(2)本實驗通過比較兩小車的位移來比較小車加速度的大小,能這樣比較,是因為_____.
(3)實驗中獲得數(shù)據(jù)如下表所示:
小車Ⅰ、Ⅱ的質量m均為200g
實驗次數(shù) | 小車 | 拉力F/N | 位移x/cm |
1 | Ⅰ | 0.1 | |
Ⅱ | 0.2 | 46.51 | |
2 | Ⅰ | 0.2 | 29.04 |
Ⅱ | 0.3 | 43.63 | |
3 | Ⅰ | 0.3 | 41.16 |
Ⅱ | 0.4 | 44.80 | |
4 | Ⅰ | 0.4 | 36.43 |
Ⅱ | 0.5 | 45.56 |
在第1次實驗中小車Ⅰ從圖中的A點運動到B點(測量結果如圖乙標尺所示),請將測量結果填到表中空格處_______.通過分析,可知表中第_____
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【題目】慣性制導已廣泛應用于彈道式導彈工程中.這個系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計.加速度計的構造原理的示意圖如圖所示:沿導彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質量為m的滑塊,滑塊兩側分別于勁度系數(shù)均為k的彈簧相連;兩彈簧的另一端與固定壁相連.滑塊原來靜止,彈簧處于自然長度.滑塊上有指針,可通過標尺測出滑塊的位移,然后通過控制系統(tǒng)進行制導.設某段時間內導彈沿水平方向運動,指針向左偏離O點的距離為s,則這段時間內導彈的加速度( )
A. 方向向左,大小為
B. 方向向右,大小為
C. 方向向左,大小為
D. 方向向右,大小為
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【題目】利用電場和磁場來控制帶電粒子的運動,在現(xiàn)代科學實驗和技術設備中有廣泛的應用。如圖1所示為電子槍的結構示意圖,電子從熾熱的金屬絲發(fā)射出來,在金屬絲和金屬板之間加以電壓U0,發(fā)射出的電子在真空中加速后,沿電場方向從金屬板的小孔穿出做直線運動。已知電子的質量為m,電荷量為e,不計電子重力及電子間的相互作用力。設電子剛剛離開金屬絲時的速度為零。
(1)求電子從金屬板小孔穿出時的速度v0的大。
(2)示波器中的示波管是利用電場來控制帶電粒子的運動。如圖2所示,Y和Y′為間距為d的兩個偏轉電極,兩板長度均為L,極板右側邊緣與屏相距x, O O′為兩極板間的中線并與屏垂直,O點為電場區(qū)域的中心點。接(1),從金屬板小孔穿出的電子束沿O O′射入電場中,若兩板間不加電場,電子打在屏上的O′點。為了使電子打在屏上的P點, P與O′相距h,已知電子離開電場時速度方向的反向延長線過O點。則需要在兩極板間加多大的電壓U;
(3)電視機中顯像管的電子束偏轉是用磁場來控制的。如圖3所示,有一半徑為r的圓形區(qū)域,圓心a與屏相距l(xiāng),b是屏上的一點,ab與屏垂直。接(1),從金屬板小孔穿出的電子束沿ab方向進入圓形區(qū)域,若圓形區(qū)域內不加磁場時,電子打在屏上的b點。為了使電子打在屏上的c點,c與b相距l,則需要在圓形區(qū)域內加垂直于紙面的勻強磁場。求這個磁場的磁感應強度B的大小。
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【題目】下列對牛頓第二定律及表達式F=ma理解,正確的是( 。
A. 在牛頓第二定律公式,比例常數(shù)k的數(shù)值在任何情況下都等于1
B. 合力方向、速度方向和加速度方向始終相同
C. 由體受到的合外力與物體的質量成正比,與物體的加速度成反比
D. 物體的質量與所受的合外力、運動的加速度無關
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【題目】如圖所示,兩個不帶電的導體A和B,用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸,把一帶正電荷的物體C置于A附近,貼在A、B下部的金屬箔都張開( 。
A. 此時A帶正電,B帶負電
B. 此時A電勢低,B電勢高
C. 若用導線連接A,B左右兩端點,貼在A、B下部的金屬箔都閉合
D. 移去C,貼在A、B下部的金屬都閉合
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【題目】某實驗小組設計了如圖甲所示的電路來完成“測定一組干電池的電動勢和內電阻”的實驗。 圖中定值電阻R0=4 kΩ,R為滑動變阻器(0~100Ω,1A)
(1)在實驗操作過程中,該同學將滑動變阻器的滑片P向左滑動,則電流傳感器Ⅰ的示數(shù)將________(選填“變大”或“變小”),電流傳感器Ⅱ的示數(shù)將________(選填“變大”或“變小”)。
(2)圖乙為該同學利用測出的實驗數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線,則由圖線可得被測電池組的電動勢E=________V,內阻r=________Ω。 (計算結果保留兩位有效數(shù)字)
(3)若只考慮系統(tǒng)誤差,以上由I1-I2圖線所測出電源的電動勢________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。
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【題目】如圖所示,平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極,一帶正電的小球懸掛在電容器內部,閉合S,給電容器充電,這時懸線偏離豎直方向的夾角為θ,則下列說法正確的是( )
A. 保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ增大
B. 保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ不變
C. 斷開S,將A板向B板靠近,則θ增大
D. 斷開S,將A板向B板靠近,則θ減小
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【題目】某校兩個課外活動小組分別用以下兩種方法來驗證機械能守恒定律。請閱讀下列兩段材料,完成后面問題。
第1小組:利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律。圖所示所標數(shù)據(jù)為實際距離,t0時刻剛好對應拋出點,該小組同學通過計算得到不同時刻的速度和速度的平方值如下表,當他們要計算重力勢能的改變量時,發(fā)現(xiàn)不知道當?shù)刂亓铀俣,請你根?jù)實驗數(shù)據(jù),按照下列要求計算出重力加速度。
(1)在所給的坐標紙上作出v2—h圖象___________;
(2)分析說明,圖象斜率的絕對值表示的物理意義是:
_____________________________________________________;
(3)由圖象求得的重力加速度g=______m/s2(結果保留三位有效數(shù)字)。
第2小組:DIS實驗是利用現(xiàn)代信息技術進行的實驗。“用DIS研究機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示,小組同學在實驗中利用小鐵球從很光潔的曲面上滾下,選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結果,所顯示的圖象如圖乙所示。圖象的橫軸表示小球距d點(最低點)的高度h,縱軸表示小鐵球的重力勢能EP、動能Ek或機械能E。試回答下列問題:
(1)圖乙的圖象中,表示小球的重力勢能EP、動能Ek、機械能E隨小球距d點的高度h變化關系的圖線分別是___________(按順序填寫相應圖線所對應的文字);
(2)根據(jù)圖乙所示的實驗圖象,可以得出的結論是:_____________________________。
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