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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,AB为一光滑水平横杆,横杆上固定有一个阻挡钉C。杆上套一质量不计的轻环,环上系一长为L且足够牢固、不可伸长的轻细绳,绳的另一端拴一质量为m的小球,现将轻环拉至C左边L/5处并将绳拉直,让绳与AB平行,然后由静止同时释放轻环和小球。重力加速度为g,则关于之后的运动情况,下列描述正确的是

A. 小球还可以回到AB杆的高度

B. 小球在最低点的速度大小为

C. 小球到达最低点之前一直做曲线运动

D. 小球在最低点对绳子的拉力大小小于3mg

 

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如图所示,倾角为α30°的斜面固定在水平地面上,斜面上有两个质量均为m的小球AB,它们用劲度系数为k的轻质弹簧相连接,弹簧轴线与斜面平行。现对A施加一个水平向右、大小为F的恒力,使AB在斜面上都保持静止,如果斜面和两个小球间的摩擦均忽略不计,此时弹簧的长度为L,则下列说法错误的是(   

A. 弹簧的原长为

B. 恒力

C. 小球B受到的弹力大小为mg

D. 撤去恒力F后的瞬间小球B的加速度为g

 

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t0时刻,甲车前方112.5m处有乙车正以20m/s的速度匀速运动,此时甲车从静止出发以1m/s2的加速度追赶乙车,求:

(1)甲、乙第一次相遇前两车的最大距离;

(2)当甲、乙两车第一次相遇时,甲车立即以8m/s2的加速度做匀减速直线运动,两车从开始计时到再次相遇历时多久(设甲车可以从乙车旁经过而不发生相撞,计算结果保留三位有效数字)。

 

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一根轻质细线将2个薄铁垫圈AB(大小可忽略)连接起来,AB间细线长为2.2mB距地面一定高度,放手后AB自由下落,若AB落地时间相差0.2sg10m/s2,求:

(1)A距地面的高度;

(2)B落地时A的速度。

 

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一小球以一定的初速度竖直向上抛出,速度减小到零时恰被接住。小球在第1s内位移为18m,停止运动前的最后1s内位移为6m,阻力大小恒定。求:

(1)在整个减速运动过程中小球加速度的大小;

(2)在整个减速运动过程中小球的位移大小。

 

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