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一行星探测器从所探测的行星表面垂直升空(如图),探测器的质量是1500kg,发动...

一行星探测器从所探测的行星表面垂直升空(如图),探测器的质量是1500kg,发动机推力为恒力升空途中发动机突然关闭如图所示为探测器速度随时间的变化图象其中A点对应的时刻tA=9s,此行星半径为6×103km,引力恒量G=6.67×1011N·m2/kg2

(1)探测器在该行星表面达到的最大高度

(2)该行星表面的重力加速度

(3)该行星的第一宇宙速度

 

(1)1200m(2)6.0m/s2(3)6.0km/s 【解析】 图象在0-25s范围内“面积”表示探测器在行星表面达到的最大高度,由数学知识求解;发动机关闭后,探测器的加速度等于该行星表面的重力加速度,由图象的斜率求出;根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求解行星的第一宇宙速度; 【解析】 (1)由图象可知,在25s的时间内探测器一直在上升,且在t=25s末达到最高点,在v-t图象中可以利用面积表示位移,因此最大高度 (2)在上升阶段,探测器受推力和重力作用,在t=9s末关闭发动机后,探测器只受重力作用而减速,加速度,在数值上等于AB段图象斜率的绝对值,所以 (3)物体在星球表面做圆周运动的环绕速度即为第一宇宙速度,且在星球表面物体受到的万有引力等于物体的重力 得  
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考点分析:
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如图甲为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。

(1)若已知打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,重物质量为0.2kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,打P点时,重物的速度为零,ABC为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由P点运动到B点,重力势能减少量ΔEp=_____J。(结果保留三位有效数字)

(2)PB的距离用h表示,打B点时重物的速度为vB,当两者间的关系式满足_____时,说明下落过程中重物的机械能守恒(已知重力加速度为g)。

(3)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因是_____

A.重物的质量过大    B.重物的体积过小

C.电源的电压偏低    D.重物及纸带在下落时受到阻力

 

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从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E等于动能Ek与重力势能Ep之和.取地面为重力势能零点,该物体的EEp随它离开地面的高度h的变化如图所示.重力加速度取10 m/s2.由图中数据可得

A.物体的质量为2 kg

B.h=0时,物体的速率为20 m/s

C.h=2 m时,物体的动能Ek=40 J

D.从地面至h=4 m,物体的动能减少100 J

 

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质量为1kg的物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,其加速度随时间的变化如图所示,则(  )

A.1s内质点动能增加量是4J

B.2s内合外力所做的功是2.5J

C.2s末合外力的瞬时功率是3W

D.02s内合外力的平均功率是4.5W

 

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如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球从静止开始自由下落,B位置接触弹簧的上端,C位置小球所受弹力大小等于重力,D位置小球速度减小到零,不计空气阻力小球下降阶段下列说法中正确的是

A.B位置小球动能最大

B.C位置小球动能最大

C.A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加

D.A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加

 

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宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至因为万有引力的作用而吸引到一起.如图所示,某双星系统中A、B两颗天体绕0点做匀速圆周运动,它们的轨道半径之比rA:rB=l:2,则两颗天体的(     )

A.质量之比mA:mB=2:1

B.角速度之比的ωA:ωB=1:2

C.线速度大小之比vA:vB=2:1

D.向心力大小之比FA:FB=2:1

 

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