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一质量为8.00×104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。飞船在离地面高度1...

一质量为8.00×104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。飞船在离地面高度1.60×105 m处以7.50×103 m/s的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面。取地面为重力势能零点,在飞船下落过程中,重力加速度可视为常量,大小取为9.8 m/s2。(结果保留2位有效数字)

(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能;

(2)求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功,已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%。

 

(1)4.0×108 J 2.4×1012 J (2)9.7×108 J 【解析】(1)飞船着地前瞬间的机械能为 ① 式中,m和v0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率。由①式和题给数据得 ② 设地面附近的重力加速度大小为g,飞船进入大气层时的机械能为 ③ 式中,vh是飞船在高度1.6×105 m处的速度大小。由③式和题给数据得 ④ (2)飞船在高度h' =600 m处的机械能为 ⑤ 由功能原理得 ⑥ 式中,W是飞船从高度600 m处至着地瞬间的过程中克服阻力所做的功。由②⑤⑥式和题给数据得 W=9.7×108 J⑦ 【名师点睛】本题主要考查机械能及动能定理,注意零势面的选择及第(2)问中要求的是克服阻力做功。  
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考点分析:
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某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)

(1)由图(b)可知,小车在桌面上是_____________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。

(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为______m/s,加速度大小为________m/s2。(结果均保留2位有效数字)

 

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如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N。初始时,OM竖直且MN被拉直,OMMN之间的夹角为)。现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中

A. MN上的张力逐渐增大

B. MN上的张力先增大后减小

C. OM上的张力逐渐增大

D. OM上的张力先增大后减小

 

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在一静止点电荷的电场中,任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示.电场中四个点a、b、cd的电场强度大小分别Ea、Eb、EcEd,点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra,φa)标出,其余类推.现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为Wab、WbcWcd.下列选项正确的是(  )

A. Ea:Eb=4:1    B. Ec:Ed=2:1    C. Wab:Wbc=3:1    D. Wbc:Wcd=1:3

 

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如图,三根相互平行的固定长直导线L1L2L3两两等距,均通有电流L1中电流方向与L2中的相同,与L3中的相反,下列说法正确的是

A. L1所受磁场作用力的方向与L2L3所在平面垂直

B. L3所受磁场作用力的方向与L1L2所在平面垂直

C. L1L2L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为

D. L1L2L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为

 

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扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示。无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是

A.     B.

C.     D.

 

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