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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杭州的正上方

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) 【解析】 试题分析:(1)根据开普勒第三定律,周期越大,轨道半径越大,离地球越远,月球的周期为27天,同步卫星为1天,故月球离地球的距离远远大于同步卫星离地球的距离,故A错误.根据万有引力提供向心力,解得,轨道半径越小,速度越大,当轨道半径最小等于地球半径时,速度等于第一宇宙速度,故同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度,故B正确.同步卫星只能在赤道正上方,故C错误.根据万有引力提供向心力,所以卫星的向心加速度为.在地球表面的物体受到的重力等于万有引力,得地球表面的重力加速度,因为,故卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度,故D正确. (2)同步卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为,近地卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为,地球赤道上的物体做匀速圆周运动的向心加速度大小为,地球北极地面附近的重力加速度为,地球赤道地面附近的重力加速度为,故,故BD正确、AC错误. (3)电梯仓的向心加速度为 ·······················2分 对电梯仓受力分析可得:·························2分 从而 结合 代入数据得出: ······························2分 考点:考查了万有引力定律的应用  
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考点分析:
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《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏,故事也相当有趣,如图甲,为了报复偷走鸟蛋的肥猪们,鸟儿以自己的身体为武器,如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒.某同学将小鸟被弹弓沿水平方向弹出的过程简化为如图乙所示,小鸟可看作质点,试求:

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(1)如果小鸟要落到地面的草地上,小鸟的初速度满分5 manfen5.com至少多大?(用题中所给的符号满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com表示);

2)若满分5 manfen5.com=0.8m满分5 manfen5.com=2m满分5 manfen5.com=2.4m满分5 manfen5.com=1m,小鸟飞出能否直接打中堡垒?请用计算结果进行说明.(取重力加速度g=10m/s2

 

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质量为m=1kg的物体以初速V0=12m/s竖直上抛,空气阻力大小为其重力的0.2倍,g取10m/s2,求:

(1)该物体上升和下降时的加速度之比;

(2)求整个过程中物体克服阻力做功的平均功率P1和物体落回抛出点时重力的瞬时功率P2

 

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为确保弯道行车安全,汽车进入弯道前必须减速.如图所示,AB为进入弯道前的平直公路,BC为水平圆弧形弯道.已知AB段的距离满分5 manfen5.com,弯道半径R=24m.汽车到达A点时速度满分5 manfen5.com,汽车与路面间的动摩擦因数满分5 manfen5.com,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=l0m/s2.要确保汽车进入弯道后不侧滑.求汽车

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(1)在弯道上行驶的最大速度;

(2)在AB段做匀减速运动的最小加速度.

 

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某校科技活动开展了关于平抛运动的研究学习。(1)学习小组甲为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如下表。

序号

抛出点的高度(m)

水平初速度(m/s)

水平射程(m)

1

0.20

2.0

0.40

2

0.20

3.0

0.60

3

0.20

4.0

0.80

4

0.45

2.0

0.60

5

0.45

4.0

1.20

6

0.80

2.0

0.80

①若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为       的三组实验数据进行分析。

②若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为         的三组实验数据进行分析。

(2)学习小组乙在探究平抛运动的规律实验时,将小球做平抛运动,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到了如下图所示的照片,已知每个小方格边长9.8cm,当地的重力加速度为g=9.8m/s2

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若以拍摄的第一点为坐标原点,水平向右和竖直向下为正方向,则没有被拍摄到的小球位置坐标为        

小球平抛的初速度大小为         

 

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如图所示是某同学做探究加速度与力、质量的关系实验时已接通电源正要释放纸带时的情况。请你指出该同学的五个差错。

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①电源_________________________________________;

②打点计时器位置_______________________________;

③滑轮位置_____________________________________;

④小车位置_____________________________________;

⑤长木板_____________________________________。

 

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