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石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有...

石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖.用石墨烯制作超级缆绳,人类搭建太空电梯的梦想有望在本世纪实现.科学家们设想,通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,电梯仓沿着这条缆绳运行,实现外太空和地球之间便捷的物资交换.

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(1) 有关地球同步轨道卫星,下列表述正确的是:

A.卫星距离地面的高度大于月球离地面的高度

B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度

C.卫星运行时可能经过嘉兴的正上方

D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度

(2) 若把地球视为质量分布均匀的球体,已知同步卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a1,近地卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a2,地球赤道上的物体做匀速圆周运动的向心加速度大小为a3,地球北极地面附近的重力加速度为g1,地球赤道地面附近的重力加速度为g2,则:

A. a1=g1        B. a2=g1       C. a3=g1        D. g1 -g2=a3

(3)当电梯仓停在距地面高度h=4R的站点时,求仓内质量m=50kg的人对水平地板的压力大小.取地面附近重力加速度g取10m/s2,地球自转角速度ω=7.3×10-5rad/s,地球半径R=6.4×103km.(结果保留三位有效数字)

 

(1)BD.(2)BD.(3)11.5N. 【解析】 试题分析:(1)根据开普勒行星运动定律因为月球绕地球运转的周期大于同步卫星的周期,故卫星距离地面的高度小于月球离地面的高度,选项A错误;根据可知,卫星的运行速度小于第一宇宙速度,选项B正确;同步卫星只能定点在赤道的上方,故卫星运行时不可能经过嘉兴的正上方,选项C错误;根据可知,卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度,选项D正确;故选BD。 (2)根据可知,同步卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a1小于地球北极地面附近的重力加速度为g1,选项A错误;近地卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a2,等于地球北极地面附近的重力加速度为g1,选项B正确;因为,而地球赤道上的物体做匀速圆周运动的物体满足:,故可知a3<g1,选项C错误;根据,而FN=mg2,故g1 -g2=a3 选项D正确,故选BD. (2)根据, 因为a=(h2+R)ω2=5Rω2,, 联立解得. 根据牛顿第三定律知,人对水平地板的压力为11.5N. 考点:万有引力定律的应用.  
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考点分析:
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据报道,一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速掉下,在他刚掉下时恰被楼下的管理人员发现,该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底,准备接住儿童。已知管理人员到楼底的距离为18m,为确保安全稳妥的接住儿童,管理人员将尽力节约时间,但又必须保证接儿童时没有水平方向的冲击,不计空气阻力,将儿童和管理人员都看做质点,设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动,g取10m/s2

(1)管理人员至少要用多大的平均速度跑到楼底?

(2)若管理人员在加速或减速过程中的加速度大小相等,且最大速度不超过9m/s,求管理人员奔跑时加速度需满足什么条件?

 

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如图所示:质量为m物体,在外力F的作用下静止在倾角为θ的光滑固定斜面上。

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(1)若外力F竖直向上,求外力F的大小。

(2)若外力F水平向右,求外力F的大小。

(3)要使作用于物体的外力F最小,F应该朝哪个方向?此时F的大小是多少?

 

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(A满分5 manfen5.com).子弹以300m/s的速度沿直线射向固定的木板,穿过木板的过程视为匀减速运动。若木板厚5cm,射穿第一块木板时速度减小到200m/s,求:

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(1)子弹的加速度是多大?

(2)通过计算说明,子弹能否射穿第二块相同的木板?

 

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某位同学在做探究弹力与弹簧伸长的关系实验时,所得的数据如下表所示。

钩码个数

0

1

2满分5 manfen5.com

3

4

5

6

弹簧长度/cm

46.3

53.1

60.0

66.9

77.5

80.3

87.1

(1)请在所示的坐标纸中画出弹力F与伸长量x的关系图线。(实验中所挂钩码每个50克,g10m/s2)

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(2)弹簧的劲度系数为_________N/m,图象满分5 manfen5.com与x轴交点的物理意义是________________________

 

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如图是某同学在探究小车速度随时间变化关系实验中获得的一条纸带。

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①已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为______s。

②ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距________cm;打下C点的速度是________m/s。

 

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