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宇航员在一行星上以10m/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10m/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满分5 manfen5.com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时其引力势能满分5 manfen5.com(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)8m/s2;(2)7600m/s;(3)约10746m/s 【解析】 试题分析:(1)根据物体竖直上抛特点,可得    (3分) (2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,也就意味着物体绕星做匀速圆周运动,且星球表面物体的重力作向心力,即(2分), 解得(1分) (3) 物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,也就是物体运动动无穷远处,物体的引力势能为零,动能大于等于零,我们取零为临界,则由机械能守恒定律得:      (2分) 因为,即  (2分) 所以 考点: 本题考查匀变速运动速度与时间关系、圆周运动、机械能守恒、万有引力。
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考点分析:
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如图所示,细绳长为L,吊一个质量为m的铁球(可视作质点),球离地的高度h=2L,当绳受到大小为2mg的拉力时就会断裂.绳的上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,现让环与球一起以速度满分5 manfen5.com向右运动,在A处环被挡住而立即停止,A离墙的水平距离也为L.求在以后的运动过程中,球第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?

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如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为ϕA=15V,ϕB =3V,ϕC =-3V,由此可知D点电势ϕD=______V;若该正方形的边长为2cm,且电场方向与正方形所在平面平行,则场强为E=________V/m。

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如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动。圆半径为R,小球经过轨道最高点时刚好不脱离圆环,则其通过最高点时,小球对圆环的压力大小等于_______。小球受到的向心力大小等于_______。小球的线速度大小等于_______。小球的向心加速度大小等于_______。(重力加速度g已知)

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1999年7月12日,日本原子能公司所属敦贺湾核电站由于水管破裂导致高辐射冷却剂外流,在检测此次重大事故中应用了非电量变化(冷却剂外泄使管中液面变化)转移为电信号的自动化测量技术.如图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图.容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,芯柱外面套有绝缘管(塑料或橡皮)作为电介质,电容器的两个电极分别用导线接在指示器上,指示器上显示的是电容的大小,但从电容的大小就可知容器中液面位置的高低.由此作出下面的判断:如果指示器显示出电容增大了,则两电极正对面积        (填“增大”、“减小”或“不变”),液面必定        (“升高”、“降低”或“不变”).

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地面附近,存在着一有界电场,边界MN将某空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ,在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场,在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A,如图甲所示,小

球运动的v-t图像如图乙所示,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则

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A.在t=2.5s时,小球经过边界MN

B.小球受到的重力与电场力之比为3∶5

C.在小球向下运动的整个过程中,重力做的功与电场力做的功大小相等

D.在小球运动的整个过程中,小球的机械能与电势能总和先变大再变小

 

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