理论证明:卫星围绕中心天体以速度做匀速圆周运动时,如果将卫星速度突然增大到,卫星就可以摆脱中心天体的引力。由于万有引力和点电荷之间的库仑力均与距离平方成反比,所以,电子围绕原子核的运动与卫星的运动是相似的。有一质量为、电量为-的电子围绕电量为Q的原子核在半径为的圆周上做匀速圆周运动,受到光的照射,电子吸收能量从而脱离原子核的吸引。回答下列问题:
(1)电子绕原子核在半径为的圆周上做匀速圆周运动的速度是多大?
( 2 ) 电子绕原子核在半径为的圆周上做匀速圆周运动的周期是多大?
(3)电子至少吸收多大能量才能脱离原子核的吸引?
如图所示,有一个抛物面形状的小水池(所画平面图为抛物线),水池最深处为,池子口跨度为。其中水的最大深度为。有一根竖直杆插在水池中心处,杆的顶端恰与池子口在同一水平面上,杆的顶端有一只蚂蚱,它水平跳出,为不致落水,它的跳出速度至少是(蚂蚱落到池壁上随即抓住池壁,不会下滑):
(A)
(B)
(C)
(D)
发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后在圆轨道1的Q点适当加速,使其沿椭圆轨道运行,最后再在椭圆轨道上的P点适当加速,将卫星送入同步圆轨道2。轨道1、2分别与椭圆轨道相切于Q、P两点,如图所示。椭圆轨道的离心率为(椭圆的半焦距与半长轴的比值叫做离心率,即),若卫星分别在轨道1、2上匀速圆周运动时,卫星的速率分别为、,下列结论正确的是
(A)卫星在轨道1上的运行周期为3小时
(B)卫星在轨道1上的运行周期为6小时
(C)
(D)
如图所示,质量为M、高为、倾角为的斜面体静止在光滑水平面上,质量为的物体从斜面体的顶端由静止释放,物体与斜面间的摩擦力不计。若要求出物体从顶端滑到下端的时间,以现有高中物理知识,求解将相当复杂,但我们可以利用表达式的单位、下滑时间的特殊值(如、对应的下滑时间如何)等来判断出下列哪个选项是正确的。若下滑时间为,则下列选项正确的是:
(A)
(B)
(C)
(D)
有一系列斜面,倾角各不相同,它们的底端相同,都是O点,如图所示。有一系列完全相同的滑块(可视为质点)从这些斜面上的A、B、C、D……各点同时由静止释放,下列判断正确的是
(A)若各斜面均光滑,且这些滑块到达O点的速率相同,则A、B、C、D……各点处在同一水平线上
(B)若各斜面均光滑,且这些滑块到达O点的速率相同,则A、B、C、D……各点处在同一竖直面内的圆周上
(C)若各斜面均光滑,且这些滑块到达O点的时间相同,则A、B、C、D……各点处在同同一直面内的圆周上
(D)若各斜面与这些滑块间有相同的摩擦因数,滑到达O点的过程中,各滑块损失的机械能相同,则A、B、C、D……各点处在同一竖直线上
质量相等的甲乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落,由于两物体的形状不同,运动中受到的空气阻力不同,将释放时刻作为时刻,两物体的速度图像如图所示。则下列判断正确的是
(A)时刻之前,甲物体受到的空气阻力总是大于乙物体受到的空气阻力
(B)时刻之后,甲物体受到的空气阻力总是小于乙物体受到的空气阻力
(C)时刻甲乙两物体到达同一高度
(D)时刻之前甲下落的高度小于乙物体下落的高度