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随着科幻电影《流浪地球》的热映,“引力弹弓效应”进入了公众的视野。“引力弹弓效应...

随着科幻电影《流浪地球》的热映,“引力弹弓效应”进入了公众的视野。“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器,借助行星的引力来改变自己的速度。为了分析这个过程,可以提出以下两种模式:探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星,分别因相互作用改变了速度。如图所示,以太阳为参考系,设行星运动的速度为,探测器的初速度大小为v0,在图示的两种情况下,探测器在远离行星后速度大小分别为v1v2.探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞,但是在行星的运动方向上,其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。那么下列判断中正确的是

A. v1> v0 B. v1= v0 C. v2> v0 D. v2=v0

 

A 【解析】 设探测器的质量为m,行星的质量为M,探测器和行星发生弹性碰撞. A、B、对于模型一:设向左为正,由动量守恒定律:,由能量守恒,联立解得探测器碰后的速度,因,则,故A正确,B错误. C、D、对于模型二:设向左为正,由动量守恒定律:,由能量守恒,联立解得探测器碰后的速度,因,则;故C、D均错误. 故选A.  
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考点分析:
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如图所示,甲乙两小球大小相同,质量相等,甲小球从某高度h处释放,做自由落体运动,乙小球在它的正下方的水平面上以某一初速度同时做竖直上抛运动,如果两小球碰撞时恰好速度大小相等,方向相反,且碰撞过程中无机械能损失,关于其运动,下列说法正确的是

A. 甲乙小球从开始运动到相碰的过程,系统动量守恒

B. 甲小球碰后将先回到出发点

C. 乙小球碰前碰后两个阶段的重力的冲量一定相等

D. 甲乙两球碰前的平均速度大小比值为12

 

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质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动,图象甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图象乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系.设汽车在运动过程中阻力不变,在18s末汽车的速度恰好达到最大.则下列说法正确的是(   )

A.汽车受到的阻力200N

B.汽车的最大牵引力为800N

C.汽车在做变加速运动过程中的位移大小为90m

D.8s~18s过程中汽车牵引力做的功为8×104 J

 

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如图甲所示,置于水平地面上质量为m的物体,在竖直拉力F作用下,由静止开始向上运动,其动能E与距地面高度h的关系如图乙所示,已知重力加速度为空气阻力不计.下列说法正确的是

A.0~h0过程中,F大小始终为mg

B.0~h0h0~2h0过程中,F做功之比为21

C.0~2h0过程中,物体的机械能不断增加

D.2h0~3.5h0过程中,物体的机械能不断减少

 

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目前,我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破.为早日实现无人驾驶,某公司对汽车性能进行了一项测试,让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶.测试中发现,下坡时若关掉油门,则汽车的速度保持不变;若以恒定的功率P上坡,则从静止启动做加速运动,发生位移s时速度刚好达到最大值vm.设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变,下列说法正确的是

A.关掉油门后的下坡过程,汽车的机械能守恒

B.关掉油门后的下坡过程,坡面对汽车的支持力的冲量为零

C.上坡过程中,汽车速度由增至,所用的时间可能等于

D.上坡过程中,汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm,所用时间一定小于

 

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如图所示,A为地球赤道表面的物体,B为环绕地球运行的卫星,此卫星在距离地球表面 的高度处做匀速圆周运动,且向心加速度的大小为a,,地球的半径为R,引力常量为G.则下列说法正确的是(   )

A.物体A的向心加速度大于a

B.物体A的线速度比卫星B的线速度大

C.地球的质量为

D.地球两极的重力加速度大小为a

 

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