物體在地球表面時.萬有引力提供物體的重力得: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(20分)當(dāng)質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)距離―個質(zhì)量為、半徑為的質(zhì)量均勻分布的致密天體中心的距離為() 時,其引力勢能為,其中為萬有引力常量.設(shè)致密天體是中子星,其半徑,質(zhì)量,為太陽的質(zhì)量).

1.1Kg的物質(zhì)從無限遠(yuǎn)處被吸引到中子星的表面時所釋放的引力勢能為多少?

2.在氫核聚變反應(yīng)中,若參加核反應(yīng)的原料的質(zhì)量為,則反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為0.0072 ,問1kg的原料通過核聚變提供的能量與第1問中所釋放的引力勢能之比是多少?

3.天文學(xué)家認(rèn)為:脈沖星是旋轉(zhuǎn)的中子星,中子星的電磁輻射是連續(xù)的,沿其磁軸方向最強(qiáng),磁軸與中子星的自轉(zhuǎn)軸方向有一夾角(如圖所示),在地球上的接收器所接收到的一連串周期出現(xiàn)的脈沖是脈沖星的電磁輻射。試由上述看法估算地球上接收到的兩個脈沖之間的時間間隔的下限。

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(20分)當(dāng)質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)距離—個質(zhì)量為、半徑為的質(zhì)量均勻分布的致密天體中心的距離為() 時,其引力勢能為,其中為萬有引力常量.設(shè)致密天體是中子星,其半徑,質(zhì)量,為太陽的質(zhì)量).

    1.1Kg的物質(zhì)從無限遠(yuǎn)處被吸引到中子星的表面時所釋放的引力勢能為多少?

    2.在氫核聚變反應(yīng)中,若參加核反應(yīng)的原料的質(zhì)量為,則反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為0.0072 ,問1kg的原料通過核聚變提供的能量與第1問中所釋放的引力勢能之比是多少?

3.天文學(xué)家認(rèn)為:脈沖星是旋轉(zhuǎn)的中子星,中子星的電磁輻射是連續(xù)的,沿其磁軸方向最強(qiáng),磁軸與中子星的自轉(zhuǎn)軸方向有一夾角(如圖預(yù)17-7所示),在地球上的接收器所接收到的一連串周期出現(xiàn)的脈沖是脈沖星的電磁輻射。試由上述看法估算地球上接收到的兩個脈沖之間的時間間隔的下限.

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第Ⅰ卷(選擇題 共31分)

一、單項(xiàng)選擇題.本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個選項(xiàng)符合題意.

1. 關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說法中正確的是[來源:Www..com]

A.安培首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

B.伽利略認(rèn)為自由落體運(yùn)動是速度隨位移均勻變化的運(yùn)動

C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并計(jì)算出太陽與地球間引力的大小

D.法拉第提出了電場的觀點(diǎn),說明處于電場中電荷所受到的力是電場給予的

2.如圖為一種主動式光控報(bào)警器原理圖,圖中R1R2為光敏電阻,R3R4為定值電阻.當(dāng)射向光敏電阻R1R2的任何一束光線被遮擋時,都會引起警鈴發(fā)聲,則圖中虛線框內(nèi)的電路是

A.與門                  B.或門               C.或非門                  D.與非門

 


3.如圖所示的交流電路中,理想變壓器原線圈輸入電壓為U1,輸入功率為P1,輸出功率為P2,各交流電表均為理想電表.當(dāng)滑動變阻器R的滑動頭向下移動時

A.燈L變亮                                    B.各個電表讀數(shù)均變大

C.因?yàn)?i>U1不變,所以P1不變                              D.P1變大,且始終有P1= P2

4.豎直平面內(nèi)光滑圓軌道外側(cè),一小球以某一水平速度v0A點(diǎn)出發(fā)沿圓軌道運(yùn)動,至B點(diǎn)時脫離軌道,最終落在水平面上的C點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.下列說法中不正確的是

A.在B點(diǎn)時,小球?qū)A軌道的壓力為零

B.BC過程,小球做勻變速運(yùn)動

C.在A點(diǎn)時,小球?qū)A軌道壓力大于其重力

D.AB過程,小球水平方向的加速度先增加后減小

5.如圖所示,水平面上放置質(zhì)量為M的三角形斜劈,斜劈頂端安裝光滑的定滑輪,細(xì)繩跨過定滑輪分別連接質(zhì)量為m1m2的物塊.m1在斜面上運(yùn)動,三角形斜劈保持靜止?fàn)顟B(tài).下列說法中正確的是

A.若m2向下運(yùn)動,則斜劈受到水平面向左摩擦力

B.若m1沿斜面向下加速運(yùn)動,則斜劈受到水平面向右的摩擦力

C.若m1沿斜面向下運(yùn)動,則斜劈受到水平面的支持力大于(m1+ m2+Mg

D.若m2向上運(yùn)動,則輕繩的拉力一定大于m2g

二、多項(xiàng)選擇題.本題共4小題,每小題4分,共計(jì)16分.每小題有多個選項(xiàng)符合題意.全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分.

6.木星是太陽系中最大的行星,它有眾多衛(wèi)星.觀察測出:木星繞太陽作圓周運(yùn)動的半徑為r1、 周期為T1;木星的某一衛(wèi)星繞木星作圓周運(yùn)動的半徑為r2 周期為T2.已知萬有引力常量為G,則根據(jù)題中給定條件

A.能求出木星的質(zhì)量

B.能求出木星與衛(wèi)星間的萬有引力

C.能求出太陽與木星間的萬有引力

D.可以斷定

7.如圖所示,xOy坐標(biāo)平面在豎直面內(nèi),x軸沿水平方向,y軸正方向豎直向上,在圖示空間內(nèi)有垂直于xOy平面的水平勻強(qiáng)磁場.一帶電小球從O點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動軌跡如圖中曲線.關(guān)于帶電小球的運(yùn)動,下列說法中正確的是

A.OAB軌跡為半圓

B.小球運(yùn)動至最低點(diǎn)A時速度最大,且沿水平方向

C.小球在整個運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒

D.小球在A點(diǎn)時受到的洛倫茲力與重力大小相等

8.如圖所示,質(zhì)量為M、長為L的木板置于光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間滑動摩擦力大小為f,用水平的恒定拉力F作用于滑塊.當(dāng)滑塊運(yùn)動到木板右端時,木板在地面上移動的距離為s,滑塊速度為v1,木板速度為v2,下列結(jié)論中正確的是

A.上述過程中,F做功大小為            

B.其他條件不變的情況下,F越大,滑塊到達(dá)右端所用時間越長

C.其他條件不變的情況下,M越大,s越小

D.其他條件不變的情況下,f越大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多

9.如圖所示,兩個固定的相同細(xì)環(huán)相距一定的距離,同軸放置,O1、O2分別為兩環(huán)的圓心,兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷.一帶正電的粒子從很遠(yuǎn)處沿軸線飛來并穿過兩環(huán).則在帶電粒子運(yùn)動過程中

A.在O1點(diǎn)粒子加速度方向向左

B.從O1O2過程粒子電勢能一直增加

C.軸線上O1點(diǎn)右側(cè)存在一點(diǎn),粒子在該點(diǎn)動能最小

D.軸線上O1點(diǎn)右側(cè)、O2點(diǎn)左側(cè)都存在場強(qiáng)為零的點(diǎn),它們關(guān)于O1O2連線中點(diǎn)對稱

 


第Ⅱ卷(非選擇題 共89分)

三、簡答題:本題分必做題(第lO、11題)和選做題(第12題)兩部分,共計(jì)42分.請將解答填寫在答題卡相應(yīng)的位置.

必做題

10.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時,采用如圖所示的裝置,圖中長木板水平固定.

(1)實(shí)驗(yàn)過程中,電火花計(jì)時器應(yīng)接在  ▲  (選填“直流”或“交流”)電源上.調(diào)整定滑輪高度,使  ▲ 

(2)已知重力加速度為g,測得木塊的質(zhì)量為M,砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m,木塊的加速度為a,則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=  ▲ 

(3)如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運(yùn)動打出的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)未畫出.從紙帶上測出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.則木塊加速度大小a=  ▲  m/s2(保留兩位有效數(shù)字).

 


11.為了測量某電池的電動勢 E(約為3V)和內(nèi)阻 r,可供選擇的器材如下:

A.電流表G1(2mA  100Ω)             B.電流表G2(1mA  內(nèi)阻未知)

C.電阻箱R1(0~999.9Ω)                      D.電阻箱R2(0~9999Ω)

E.滑動變阻器R3(0~10Ω  1A)         F.滑動變阻器R4(0~1000Ω  10mA)

G.定值電阻R0(800Ω  0.1A)               H.待測電池

I.導(dǎo)線、電鍵若干

(1)采用如圖甲所示的電路,測定電流表G2的內(nèi)阻,得到電流表G1的示數(shù)I1、電流表G2的示數(shù)I2如下表所示:

I1(mA)

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2(mA)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

 


根據(jù)測量數(shù)據(jù),請?jiān)趫D乙坐標(biāo)中描點(diǎn)作出I1I2圖線.由圖得到電流表G2的內(nèi)阻等于

  ▲  Ω.

(2)在現(xiàn)有器材的條件下,測量該電池電動勢和內(nèi)阻,采用如圖丙所示的電路,圖中滑動變阻器①應(yīng)該選用給定的器材中  ▲  ,電阻箱②選  ▲  (均填寫器材代號).

(3)根據(jù)圖丙所示電路,請?jiān)诙D中用筆畫線代替導(dǎo)線,完成實(shí)物電路的連接.

 


12.選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評分.)

A.(選修模塊3-3)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力

B.?dāng)U散運(yùn)動就是布朗運(yùn)動

C.蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體

D.對任何一類與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明,都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述

(2)將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi),待油膜充分展開后,測得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是  ▲  m(保留一位有效數(shù)字).

(3)如圖所示,一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的,開始活塞被固定,打開固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時間后,活塞停在B點(diǎn),已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g

①求活塞停在B點(diǎn)時缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng);

②設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定).

B.(選修模塊3-4)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.照相機(jī)、攝影機(jī)鏡頭表面涂有增透膜,利用了光的干涉原理

B.光照射遮擋物形成的影輪廓模糊,是光的衍射現(xiàn)象

C.太陽光是偏振光

D.為了有效地發(fā)射電磁波,應(yīng)該采用長波發(fā)射

(2)甲、乙兩人站在地面上時身高都是L0, 甲、乙分別乘坐速度為0.6c和0.8cc為光速)的飛船同向運(yùn)動,如圖所示.此時乙觀察到甲的身高L  ▲  L0;若甲向乙揮手,動作時間為t0,乙觀察到甲動作時間為t1,則t1  ▲  t0(均選填“>”、“ =” 或“<”).

(3)x=0的質(zhì)點(diǎn)在t=0時刻開始振動,產(chǎn)生的波沿x軸正方向傳播,t1=0.14s時刻波的圖象如圖所示,質(zhì)點(diǎn)A剛好開始振動.

①求波在介質(zhì)中的傳播速度;

②求x=4m的質(zhì)點(diǎn)在0.14s內(nèi)運(yùn)動的路程.

   C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證實(shí)了光的波動特性

B.為了解釋黑體輻射規(guī)律,普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的

C.經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征

D.天然放射性元素衰變的快慢與化學(xué)、物理狀態(tài)有關(guān)

(2)是不穩(wěn)定的,能自發(fā)的發(fā)生衰變.

①完成衰變反應(yīng)方程    ▲ 

衰變?yōu)?img width=40 height=25 src="http://thumb.1010pic.com/pic1/1899/wl/3/40403.gif" >,經(jīng)過  ▲  α衰變,  ▲  β衰變.

(3)1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子.科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過程是:α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核,復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子,變成氧核.設(shè)α粒子質(zhì)量為m1,初速度為v0,氮核質(zhì)量為m2,質(zhì)子質(zhì)量為m0, 氧核的質(zhì)量為m3,不考慮相對論效應(yīng).

α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間,復(fù)核的速度為多大?

②求此過程中釋放的核能.

四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.

13.如圖所示,一質(zhì)量為m的氫氣球用細(xì)繩拴在地面上,地面上空風(fēng)速水平且恒為v0,球靜止時繩與水平方向夾角為α.某時刻繩突然斷裂,氫氣球飛走.已知?dú)錃馇蛟诳諝庵羞\(yùn)動時所受到的阻力f正比于其相對空氣的速度v,可以表示為f=kvk為已知的常數(shù)).則

(1)氫氣球受到的浮力為多大?

(2)繩斷裂瞬間,氫氣球加速度為多大?

(3)一段時間后氫氣球在空中做勻速直線運(yùn)動,其水平方向上的速度與風(fēng)速v0相等,求此時氣球速度大小(設(shè)空氣密度不發(fā)生變化,重力加速度為g).

 


14.如圖所示,光滑絕緣水平面上放置一均勻?qū)w制成的正方形線框abcd,線框質(zhì)量為m,電阻為R,邊長為L.有一方向豎直向下的有界磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場區(qū)寬度大于L,左邊界與ab邊平行.線框在水平向右的拉力作用下垂直于邊界線穿過磁場區(qū).

(1)若線框以速度v勻速穿過磁場區(qū),求線框在離開磁場時ab兩點(diǎn)間的電勢差;

(2)若線框從靜止開始以恒定的加速度a運(yùn)動,經(jīng)過t1時間ab邊開始進(jìn)入磁場,求cd邊將要進(jìn)入磁場時刻回路的電功率;

(3)若線框以初速度v0進(jìn)入磁場,且拉力的功率恒為P0.經(jīng)過時間T,cd邊進(jìn)入磁場,此過程中回路產(chǎn)生的電熱為Q.后來ab邊剛穿出磁場時,線框速度也為v0,求線框穿過磁場所用的時間t

      

15.如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,MN為其左邊界,磁場中放置一半徑為R的圓柱形金屬圓筒,圓心OMN的距離OO1=2R,圓筒軸線與磁場平行.圓筒用導(dǎo)線通過一個電阻r0接地,最初金屬圓筒不帶電.現(xiàn)有范圍足夠大的平行電子束以速度v0從很遠(yuǎn)處沿垂直于左邊界MN向右射入磁場區(qū),已知電子質(zhì)量為m,電量為e

(1)若電子初速度滿足,則在最初圓筒上沒有帶電時,能夠打到圓筒上的電子對應(yīng)MN邊界上O1兩側(cè)的范圍是多大?

(2)當(dāng)圓筒上電量達(dá)到相對穩(wěn)定時,測量得到通過電阻r0的電流恒為I,忽略運(yùn)動電子間的相互作用,求此時金屬圓筒的電勢φ和電子到達(dá)圓筒時速度v(取無窮遠(yuǎn)處或大地電勢為零).

(3)在(2)的情況下,求金屬圓筒的發(fā)熱功率.

 


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2011年7月11日23時41分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運(yùn)載火箭,成功將“天鏈一號02星”送入太空。“天鏈一號02星”是我國第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星,它將與2008年發(fā)射的“天鏈一號01星”組網(wǎng)運(yùn)行,為我國神舟飛船以及未來空間實(shí)驗(yàn)室、空間站建設(shè)提供數(shù)據(jù)中繼和測控服務(wù),并將應(yīng)用于我國將于2011年下半年實(shí)施的首次空間交會對接任務(wù)。若用m表示“天鏈一號02星”的質(zhì)量,h 表示它離地面的高度,R0表示地球的半徑,go 表示地球表面處的重力加速度,T表示地球自轉(zhuǎn)周期,萬有引力常量為G。求:

(1)“天鏈一號02星”受到地球?qū)λ娜f有引力的大。ㄓ煤衜、go、R0、h的字母表示);

(2)地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度與“天鏈一號02星”環(huán)繞速度的比值;

(3)利用上述數(shù)據(jù)計(jì)算出地球的質(zhì)量M(用含有G、T、R0、h的字母表示)?

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2011年7月11日23時41分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運(yùn)載火箭,成功將“天鏈一號02星”送入太空。“天鏈一號02星”是我國第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星,它將與2008年發(fā)射的“天鏈一號01星”組網(wǎng)運(yùn)行,為我國神舟飛船以及未來空間實(shí)驗(yàn)室、空間站建設(shè)提供數(shù)據(jù)中繼和測控服務(wù),并將應(yīng)用于我國將于2011年下半年實(shí)施的首次空間交會對接任務(wù)。若用m表示“天鏈一號02星”的質(zhì)量,h 表示它離地面的高度,R0表示地球的半徑,go表示地球表面處的重力加速度,T表示地球自轉(zhuǎn)周期,萬有引力常量為G。求:
(1)“天鏈一號02星”受到地球?qū)λ娜f有引力的大。ㄓ煤衜、go、R0、h的字母表示);
(2)地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度與“天鏈一號02星”環(huán)繞速度的比值;
(3)利用上述數(shù)據(jù)計(jì)算出地球的質(zhì)量M(用含有G、T、R0、h的字母表示)?

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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(jì)算在A點(diǎn)下拋落地時間為tA=(6-4)s,在B點(diǎn)平拋落地時間tB=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(jì)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=20.00cmy1 =4.70cm, y2 =14.50cm代入求得v0=2m/s

 

三、計(jì)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Smax = 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

  ∠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

                           

                           

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。

 

 

 


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