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18世纪,数学家莫佩尔蒂,哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球;假设能够沿着地球两极...

18世纪数学家莫佩尔蒂哲学家伏尔泰曾经设想穿透地球;假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中忽略一切阻力此人可以从南极出口飞出,(已知此人的质量m=50 kg;地球表面处重力加速度g10 m/s2;地球半径R=6.4×106 m;假设地球可视为质量分布均匀的球体均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是

A.人与地球构成的系统由于重力发生变化故机械能不守恒

B.人在下落过程中受到的万有引力与到地心的距离成正比

C.人从北极开始下落到刚好经过地心的过程万有引力对人做功W=3.2×109 J

D.当人下落经过距地心R瞬间人的瞬时速度大小为×103 m/s

 

BD 【解析】 人下落过程只有重力做功,重力做功效果为重力势能转变为动能,故机械能守恒,故A错误; 设人到地心的距离为r,地球密度为,由万有引力定律可得:人在下落过程中受到的万有引力,故万有引力与到地心的距离成正比,故B正确; 由万有引力可得:人下落到地心的过程重力做功,故C错误; 由万有引力可得:人下落到距地心的过程重力做功,设地球质量为M,则有:,又有地球表面物体重力等于万有引力,则有:,故,则重力做功为,由动能定理可得:,所以,当人下落经过距地心瞬间,人的瞬时速度,故D正确;故选BD.
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考点分析:
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如图所示,轻质弹簧上端固定,下端与质量为m的圆环相连,圆环套在倾斜的粗糙固定杆上,杆与水平面之间的夹角为α。将圆环从a处由静止释放,环沿杆上滑到b处时的速度为v,滑到d处时速度为零,且弹簧竖直并处于自然长度;接着,圆环又从d处沿杆下滑,滑到b处时速度为零.已知bd Lcb d的中点,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则下列说法正确的是(    )

A. 环上滑经过c点的速度等于下滑经过c点的速度

B. 环上滑经过c点的速度大于下滑经过c点的速度

C. 环经过b点时,弹簧的弹性势能是

D. 环经过b点时,弹簧的弹性势能是

 

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一只排球在A点被竖直抛出,此时动能为20J,上升到最大高度后,又回到A点,动能变为12J,假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定,A点为零势能点,则在整个运动过程中,排球的动能变为10J时,其重力势能的可能值为(

A.10J B.8J C. D.

 

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如图所示,倾角为370的足够长的传送带以恒定速度运行,将一质量m=1 kg的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度大小随时间变化的关系如图所示,取沿传送带向上为正方向,g= 10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.则下列说法正确的是    (  )

A.物体与传送带间的动摩擦因数为0. 75

B.0~8 s内物体位移的大小为14 m

C.0~8 s内物体机械能的增量为84 J

D.0~8 s内物体与传送带之间因摩擦而产生的热量为126 J

 

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如图,第一次,小球从粗糙的圆形轨道顶端A由静止滑下,到达底端B的速度为v1,克服摩擦力做功为W1;第二次,同一小球从底端Bv2冲上圆形轨道,恰好能到达A点,克服摩擦力做功为W2,则

A.v1可能等于v2

B.W1一定小于W2

C.小球第一次运动机械能变大了

D.小球第一次经过圆弧某点C的速率小于它第二次经过同一点C的速率

 

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如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ekh图象,其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,g10m/s2,由图象可知(  

A.小滑块的质量为0.2kg

B.轻弹簧原长为0.2m

C.弹簧最大弹性势能为0.32J

D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.18J

 

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