【題目】飛船在遠(yuǎn)離星球的宇宙深處航行時(shí),其它星體對(duì)飛船的萬(wàn)有引力作用很微弱,可忽略不計(jì),此時(shí)飛船將不受外力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)想有一質(zhì)量為M的宇宙飛船,正以速度v0在宇宙中飛行。飛船可視為橫截面積為S的圓柱體(如圖所示)。某時(shí)刻飛船監(jiān)測(cè)到前面有一片塵埃云。已知塵埃云分布均勻,密度為ρ。假設(shè)塵埃與飛船發(fā)生的是彈性碰撞,且不考慮塵埃間的相互作用。為了保證飛船能以速度v0勻速穿過(guò)塵埃云,在剛進(jìn)入塵埃云時(shí),飛船立即開(kāi)啟內(nèi)置的離子加速器。已知該離子加速器是利用電場(chǎng)加速帶電粒子,形成向外發(fā)射的高速(遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于飛船速度)粒子流,從而對(duì)飛行器產(chǎn)生推力的。若發(fā)射的是一價(jià)陽(yáng)離子,每個(gè)陽(yáng)離子的質(zhì)量為m,加速電壓為U,元電荷為e。在加速過(guò)程中飛行器質(zhì)量的變化可忽略。求單位時(shí)間內(nèi)射出的陽(yáng)離子數(shù)。
【答案】
【解析】設(shè)在很短的時(shí)間Δt內(nèi),與飛船碰撞的塵埃的質(zhì)量為,所受飛船的作用力為。
飛船與塵埃發(fā)生的是彈性碰撞: ,
,
解得: ,
由于,所以碰撞后塵埃的速度 v2=2v0
對(duì)塵埃,根據(jù)動(dòng)量定理: ,其中 ,
則飛船所受阻力
設(shè)一個(gè)離子在電場(chǎng)中加速后獲得的速度為v。根據(jù)動(dòng)能定理
設(shè)單位時(shí)間內(nèi)射出的離子數(shù)為n。在很短的時(shí)間Δt內(nèi),根據(jù)動(dòng)量定理:
則飛船所受動(dòng)力
飛船做勻速運(yùn)動(dòng)
解得
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖中a、b是兩個(gè)點(diǎn)電荷,它們的電量分別為Q1、Q2,MN是ab連線的中垂線,P是中垂線上的一點(diǎn)。下列哪種情況能使P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向MN的左側(cè)
A. Q1、Q2都是正電荷,且Q1<Q2
B. Q1是正電荷,Q2是負(fù)電荷,且Q1>|Q2|
C. Q1是負(fù)電荷,Q2是正電荷,且|Q1|<Q2
D. Q1、Q2都是負(fù)電荷,且|Q1|<|Q2|
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在光滑水平面上有一靜止的物體.現(xiàn)以水平恒力甲推這一物體,作用一段時(shí)間后,換成相反方向的水平恒力乙推這一物體.當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用時(shí)間相同時(shí),物體恰好回到原處,此時(shí)物體的動(dòng)能為32J,則在整個(gè)過(guò)程中,恒力甲做的功和恒力乙做的功分別都是多少( )
A. 6J;32J B. 6J;24J C. 8J;32J D. 8J;24J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°,導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L、電阻為R的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置,且始終與導(dǎo)軌接觸良好。金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)阻值也為R的定值電阻,F(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)K,給金屬棒施加一個(gè)平行于導(dǎo)軌斜向上、大小為F=2mg的恒力,使金屬棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。若金屬棒上滑距離s時(shí),金屬棒開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng),則在金屬棒由靜止到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程,下列說(shuō)法中正確的是(重力加速度為g)
A. 金屬棒的末速度為
B. 金屬棒的最大加速度為1.4g
C. 通過(guò)金屬棒的電荷量為
D. 定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)E=110V,電阻,電動(dòng)機(jī)繞線的電阻,開(kāi)關(guān)始終閉合.當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),電阻的電功率是525W;當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電阻的電功率是336W.求:
(1)電源的內(nèi)電阻;
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)流過(guò)電源的電流和電動(dòng)機(jī)輸出的功率.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng).兩球質(zhì)量關(guān)系為,規(guī)定向右為正方向,A、B兩球的動(dòng)量均為,運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動(dòng)量增量為,則( )
A. 該碰撞為彈性碰撞
B. 該碰撞為非彈性碰撞
C. 左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為2:5
D. 右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1∶10
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組在做“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)
()其中的兩具實(shí)驗(yàn)步驟分別是:
A.在水平放置的方木板上固定一張白紙,用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上,另一端拴上兩個(gè)繩套,通過(guò)細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)(彈簧測(cè)力計(jì)與方木板平面平行)互成角度地拉橡皮條,使橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置點(diǎn),在白紙上用鉛筆記下點(diǎn)的位置和讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和.
B.只用一只彈簧測(cè)力計(jì),通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條,使它的伸長(zhǎng)量與兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)的伸長(zhǎng)量相同,讀出此彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和記下細(xì)繩的方向.
請(qǐng)指出以上步驟中錯(cuò)誤或疏漏:A中是__________.B中是__________.
()該學(xué)習(xí)小組糾正了()中的問(wèn)題后,實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力、已在圖中畫(huà)出,圖中的最小正方形格子每邊長(zhǎng)度表示,如圖所示, 點(diǎn)是橡皮條的結(jié)點(diǎn).請(qǐng)作出合力的圖示______,并求出合力的大小為__________ .(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量M=8kg的長(zhǎng)木板A放在水平光滑的平面上,木板左端受到水平推力F=8N的作用,當(dāng)木板向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到時(shí),在木板右端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì),質(zhì)量為m=2kg的小物塊B,放上小物塊0.6s后撤去F,小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),木板足夠長(zhǎng),取.求:
(1)放上小物塊后撤去F前,長(zhǎng)木板與小物塊的加速度;
(2)撤去F后,二者達(dá)到相同速度的時(shí)間;
(3)整個(gè)過(guò)程系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)O,用一根長(zhǎng)度為l=0.20m的絕緣輕線把質(zhì)量為m=0.10kg、帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點(diǎn),小球靜止在B點(diǎn)時(shí)輕線與豎直方向的夾角為θ=37°.現(xiàn)將小球拉至位置A,使輕線水平張緊后由靜止釋放.g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:
(1)小球所受電場(chǎng)力的大;
(2)小球通過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小;
(3)小球通過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)輕線對(duì)小球的拉力大。
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