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宇航员在一行星上以l0m/s的速度竖直上抛一质量为0.2kg的物体,不计阻力,经...

宇航员在一行星上以l0m/s的速度竖直上抛一质量为0.2kg的物体,不计阻力,经2.5s后落回手中,已知该星球半径为7220km.
(1)该星球表面的重力加速度g,多大?
(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
(3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r时其引力势能Ep=-GMm/r(式中m为物体的质量,M为星球的质量,G为万有引力常量).问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
(1)根据竖直上抛运动,运用运动学公式求出星球表面的重力加速度. (2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,恰好由物体的重力提供向心力,物体绕星球做匀速圆周运动,由牛顿第二定律和向心力公式列式求解. (3)根据机械能守恒和重力加速度的表达式结合求解. 【解析】 (1)物体做竖直上抛运动,则有   t= 则得该星球表面的重力加速度g===8m/s2 (2)由mg=m,得v1==7600m/s (3)由机械能守恒,得 +(-G)=0+0 又因g= 所以 v2= 代入解得,v2=7600m/s≈10746m/s 答: (1)该星球表面的重力加速度g是8m/s2. (2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是7600m/s. (3)要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是10746m/s.
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考点分析:
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如图所示,光滑坡道顶端距水平面高度为h,质量为m的小物体A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道,经过0点时无机械能损失,为使A制动,将劲度系数为k的轻弹簧一端固定在竖直墙上的M点,另一端恰位于滑道韵末端O点.已知在OM段,物块A与水平面间的动摩擦因素为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,
求:
(1)物块滑到O点时的速度大小;
(2)已知弹簧弹性势能Ep与形变量x之间的关系为Ep=kx2/2,求弹簧的最大压缩量.

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某高速公路边的交通警示牌有如图1所示的标记,其意义是指车辆的瞬时速度不得超过90km/h.若车辆驾驶员看到前车刹车后也相应刹车,反应时间是1s,假设车辆刹车的加速度相同,安全距离是两车不相碰所必须保持的距离的2倍,则车辆行驶在这条公路上的安全距离为多大?
甲同学这样解答:车速v=manfen5.com 满分网=25m/s,末速vt=0.
作v-t图求解.从图2中可得两车所要保持的距离就是平行四边形abcd的面积,其面积恰等于矩形Oace的面积,即:Sabcd=25×1=25m,所以安全距离为50m.
而乙同学认为甲同学的分析不够全面,只分析了一种情况,乙同学认为安全距离应该大于50m.
你认为哪位同学的结果正确?为什么?请予以说明并有解答过程(也可在图3中作图并说明).
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在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图1所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零,闭合开关后
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(1)若电压表的示数为2V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则断路的导线为______
若电压表的示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,则断路的导线为______
若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为______
(2)一个标有“12V”字样,功率未知的灯泡,测得灯丝电阻及随灯泡两端电压变化的关系图线如图2所示,利用这条图线计算:
①在正常发光情况下,灯泡的电功率P=______W.
②若一定值电阻与灯泡串联,接在20V的电压上,灯泡能正常发光,则串联电阻的阻值为______欧姆.
③假设灯丝电阻与其绝对温度成正比,室温为300K,在正常发光情况下,灯丝的温度为______K.
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光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,利用光电计时器来探究合外力做功与动能变化的关系.
如图2所示,水平面O点左侧是光滑平面,右侧是粗糙平面,弹簧的左端固定在竖直的墙壁上,弹簧处于自然长度时右端恰好在O点,在O点固定光电门可以测出木块通过O点的时间,木块与弹簧不相连.现用木块将弹簧压缩一段距离,然后由静止释放,将弹簧压缩的长度x、木块通过光电门的时间t、木块在粗糙水平面上滑行的距离s记入表中.
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实验序号123456
压缩量x/cm101520253035
时间t/s0.1000.0670.0500.0400.0330.029
距离s/m0.501.132.003.124.506.13
(1)若木块长L,通过光电门时间t,则木块通过光电门时的速度v=______
(2)从理论上讲,木块在粗糙水平面上滑动的距离s和木块通过光电门的时间t关系应是s∝______;请你运用数据表中测定的数据在图a所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性;
(3)选择适当的物理量在图b所示的坐标纸上作出能直观反映木块在粗糙水平面上滑行距离s与弹簧压缩量x的关系图象,根据图象写出的关系应是s∝______
(4)由能量守恒定律,弹簧的最大弹性势能应等于木块在水平面上滑行中产生的总内能,由此可以确定弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系应是EP______
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某同学在学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如表所示,利用这些数据来计算地球表面对月球表面间的距离s,则下列结果中正确的是( )
地球半径R=6400km
月球半径r=1740km
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用激光器向月球表面发射激光光束,经过约t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号

A.ct
B.manfen5.com 满分网-R-r
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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