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牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中设想,物体抛出的速度很大时,就不会...

牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中设想,物体抛出的速度很大时,就不会落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星.如图所示,将物体从一座高山上的O点水平抛出,抛出速度一次比一次大,落地点一次比一次远,设图中A、B、C、D、E是从O点以不同的速度抛出的物体所对应的运动轨道.已知B是圆形轨道,C、D是椭圆轨道,在轨道E上运动的物体将会克服地球的引力,永远地离开地球,空气阻力和地球自转的影响不计,则下列说法正确的是(  )

A.物体从O点抛出后,沿轨道A运动落到地面上,物体的运动可能是平抛运动

B.在轨道B上运动的物体,抛出时的速度大小为11.2km/

C.使轨道C、D上物体的运动轨道变为圆轨道,这个圆轨道可以过O

D.在轨道E上运动的物体,抛出时的速度一定等于或大于16.7km/s

 

AC 【解析】 (1)第一宇宙速度是最小的卫星发射速度,却是最大的环绕速度; (2)当物体以第一宇宙速度被抛出,它的运动轨道为一圆周;当物体被抛出的速度介于第一和第二宇宙速度之间,它的运动轨迹为一椭圆;当物体被抛出时的速度介于第二和第三宇宙速度之间,物体将摆脱地球引力,成为绕太阳运动的行星;当被抛出的初速度达到或超过第三宇宙速度,物体必然会离开太阳系; (3)卫星变轨时的位置点,是所有轨道的公共切点. A、物体抛出速度v<7.9km/s时必落回地面,若物体运动距离较小时,物体所受的万有引力可以看成恒力,故物体的运动可能是平抛运动,A正确; B、在轨道B上运动的物体,相当于地球的一颗近地卫星,抛出线速度大小为7.9km/s,B错误; C、轨道C、D上物体,在O点开始变轨到圆轨道,圆轨道必然过O点,C正确; D、当物体被抛出时的速度等于或大于16.7km/s时,物体将离开太阳系,故D错误.
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考点分析:
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如图所示,上表面粗糙、倾角θ=的斜面体放在光滑的水平地面上,一物块静止在斜面体上。现给斜面体一水平向左的推力F,发现无论F多大,物块均能与斜面体保持相对静止。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin=0.6cos=0.8,则物块与斜面体间的动摩擦因数μ应满足的条件为(  )

A. B. C. D.

 

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如图所示,在真空云室中的矩形ABCD区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,静止放置在O点的铀238原子核发生衰变,放出射线后变成某种新的原子核,两段曲线是反冲核(新核)和射线的径迹,曲线OP圆弧,x轴过O点且平行于AB边。下列说法正确的是( 

A.238原子核发生的是β衰变,放出的射线是高速电子流

B.曲线OP是射线的径迹,曲线OQ是反冲核的径迹

C.改变磁感应强度的大小,反冲核和射线圆周运动的半径关系随之改变

D.曲线OQα射线的径迹,其圆心在x轴上,半径是曲线OP半径的45

 

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如图所示,一名消防救援队队员手拉长为L、呈水平方向的轻绳从平台上跳下,运动到B点时松开手,恰好落到障碍物后被困人员所在的A点。B点是障碍物的最高点,OBC三点在同一竖直线上,队员可视为质点,空气阻力不计,利用图示信息判断,下列关系正确的是( 

A. B. C. D.

 

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一滴水的质量为0.05g,水滴间隔相等的时间从距石头上方5m处由静止下落,水滴和石头的撞击时间为0.01s,重力加速度g10m/s2,不计空气阻力。若在一滴水撞击石头的同时下一滴水开始落下,则一天时间内水滴对石头作用力的总冲量大小约为(  )

A.1N▪s B.10N▪s C.20N▪s D.40N▪s

 

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如图所示,光滑曲面与光滑水平导轨MN相切,导轨右端N处于水平传送带理想连接,传送带长度L=4m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v=4.0m/s运动.滑块BC之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,BC与细绳、弹簧一起静止在导轨MN.一可视为质点的滑块Ah=0.2m高处由静止滑下,已知滑块ABC质量均为m=2.0kg,滑块AB碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短.因碰撞使连接BC的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使CAB分离.滑块C脱离弹簧后以速度vC=2.0m/s滑上传送带,并从右端滑出落至地面上的P点.已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g10m/s2.

(1)求滑块C从传送带右端滑出时的速度大小;

(2)求滑块BC与细绳相连时弹簧的弹性势能EP

(3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同,要使滑块C总能落至P点,则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值vm是多少?

 

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