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在电影《流浪地球》中科学家发现太阳将在未来的几百年体积将急剧膨胀,地球将被太阳吞...

在电影《流浪地球》中科学家发现太阳将在未来的几百年体积将急剧膨胀,地球将被太阳吞噬。面对危机人类空前团结,集中所有资源建造行星发动机,开动所有行星发动机将地球推到木星附近,利用木星的引力弹弓加速,离开太阳系。

1)木星绕太阳的轨道半径约为地球公转半径的 5 倍,假设地球按图所示运行到达了木星轨道,那么在木星轨道上公转的周期为几年?在运输轨道上花了几年时间?(计算结果可以保留根式)

2)地球流浪过程中的最大危机是差点进入木星的洛希极限洛希极限指一个小星球靠近另一个质量较大的星球时,小星球对其表面物体的引力等于大星球的潮汐力时,这个小星球就会倾向于破碎。若把木星和地球看成均匀的球体,设木星的密度为,地球的密度为,木星的半径为R,木星潮汐力计算式:M为木星质量,为地球表面上靠近木星的小物体的质量,r为地球半径,d为本题所求的量),求地球与木星的洛希极限到木星球心的距离d

 

(1)周期为年 年(2) 【解析】 (1)由开普勒第三定律得:,代入数据可得地球在木星轨道上运行周期为年,同理有,,,得,地球从A运动到B的时间为 (2)根据万有引力定律,木星“潮汐力”,地球质量,木星质量:,,计算可得:  
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考点分析:
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一质量为m=2kg的小滑块,从半径R=1.25m1/4光滑圆弧轨道上的A点由静止滑下,圆弧轨道竖直固定,其末端B切线水平。ab两轮半径r=0.4m,滑块与传送带间的动摩擦因数µ=0.1,传送带右端点C距水平地面的高度h=1.25mBC两点间的距离是8m,EC的竖直投影点。g10m/s2,求:

1)小滑块经过B点时,对B端的压力为多大?

2)当传送带静止时,滑块落地点离E点的水平距离是多少?

3)当ab两轮以某一角速度顺时针转动时,滑块从C点飞出后落到地面上,要使落地点离E点的最远,求两轮转动的角速度最小是多少?落地点离E点的最远距离是多少?(计算结果可以保留根式)

 

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在有大风的情况下,一质量为0.3kg的小球自A点竖直向上抛出,其运动轨迹如图所示,轨迹上AB两点在同一水平线上,M点为轨迹的最高点.若风力的大小恒定、方向水平向右,小球抛出时的速度为6m/s,在M点时它的速度为2m/s,不计其他阻力,g10 m/s2.求:

1)小球水平位移x1x2之比,其比值与恒定水平风力的大小是否有关?

2)风力F的大小;

 

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如图所示,某人乘滑橇从山坡经A点滑至B点,接着沿水平路面滑至C点停止,人与滑橇的总质量为60kg.表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据,请根据图表中的数据解决下列问题:

1)人与滑橇从AB的过程中,损失的机械能为多少?

2)设人与滑橇在BC段所受阻力恒定,求阻力大小.(g10m/s2

 

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某实验小组用图甲实验装置探究合力做功与动能变化的关系。铁架台竖直固定放置在水平桌面上,长木板一端放置在水平桌面边缘P处,另一端放置在铁架台竖直铁杆上,使长木板倾斜放置,长木板P处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时的挡光时间。实验步骤是:

①用游标卡尺测出滑块的挡光宽度L,用天平测量滑块的质量m

②平衡摩擦力:以木板放置在水平桌面上的P处为轴,调节长木板在铁架台上的放置位置,使滑块恰好沿木板向下做匀速运动。在铁架台竖直杆上记下此位置Q1,用刻度尺测出Q1到水平面的高度H

③保持P位置不变,长木板一端放置在铁架台竖直杆Q2上。用刻度尺量出Q1Q2的距离h1,将滑块从Q2位置由静止释放,由光电门计时器读出滑块的挡光时间t1

④保持P位置不变,重新调节长木板一端在铁架台上的放置位置,重复步骤③数次。

.滑块沿长木板由Q2运动到P的过程中,用测量的物理量回答下列问题(重力加速度已知为g)

(1)滑块通过光电门时的动能Ek____________

(2)滑块克服摩擦力做的功Wf______________

3)合外力对滑块做的功W= _____________

.某学生以铁架台竖起杆上的放置位置到Q1的距离h为横坐标,以滑块通过光电门的挡光时间平方倒数为纵坐标,根据测量数据在坐标中描点画出如图乙所示直线,直线延长线没有过坐标原点,其原因主要是______________________________

 

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如图所示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP是可绕O转动的轻杆,且摆到某处即能停在该处;另有一小钢球.现要利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能.

②还需要的器材是________________

②以上测量,实际上是把对弹性势能的测量转化为对________重力势能的测量,进而转化为对________质量和________上升高度的直接测量.

 

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