【題目】18世紀(jì),數(shù)學(xué)家莫佩爾蒂,哲學(xué)家伏爾泰曾經(jīng)設(shè)想穿透地球;假設(shè)能夠沿著地球兩極連線開鑿一條沿著地軸的隧道貫穿地球,一個人可以從北極入口由靜止自由落入隧道中忽略一切阻力,此人可以從南極出口飛出,(已知此人的質(zhì)量m=50 kg;地球表面處重力加速度g10 m/s2;地球半徑R=6.4×106 m;假設(shè)地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體均勻球殼對殼內(nèi)任一點的質(zhì)點合引力為零)則以下說法正確的是

A人與地球構(gòu)成的系統(tǒng)由于重力發(fā)生變化,故機械能不守恒

B人在下落過程中受到的萬有引力與到地心的距離成正比

C人從北極開始下落,到剛好經(jīng)過地心的過程,萬有引力對人做功W=3.2×109 J

D當(dāng)人下落經(jīng)過距地心R瞬間人的瞬時速度大小為×103 m/s

【答案】BD

【解析】人下落過程只有重力做功,重力做功效果為重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽,故機械能守恒,故A錯誤;設(shè)人到地心的距離為r,地球密度為,由萬有引力定律可得:人在下落過程中受到的萬有引力,故萬有引力與到地心的距離成正比,故B正確;由萬有引力可得:人下落到地心的過程重力做功,C錯誤由萬有引力可得:人下落到距地心的過程重力做功,設(shè)地球質(zhì)量為M,則有:又有地球表面物體重力等于萬有引力,則有,故,則重力做功為,由動能定理可得:,所以,當(dāng)人下落經(jīng)過距地心瞬間,人的瞬時速度,D正確;故選BD。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b是兩條相距為L的不同顏色的平行光線,沿與玻璃磚上表面成30°角入射,已知玻璃磚對單色光a的折射率為,玻璃磚的厚度為h=(3+)L,不考慮折射光線在玻璃磚下表面的反射,玻璃磚下面只有一條出射光線,光在真空中的速度為c。求:

1)單色光a在玻璃磚中的傳播時間;

2)玻璃磚對單色光b的折射率。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,MNPQ是水平帶等量異種電荷的平行金屬板,板長為L,在PQ板的上方有垂直紙面向里的范圍足夠大的勻強磁場.一個電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負電粒子甲以大小為v0的速度從MN板的右邊緣且緊貼M點,沿平行于板的方向射入兩板間,結(jié)果甲粒子恰好從PQ板的左邊緣與水平方向成角飛入磁場,就在甲粒子射入平行板一段時間后,與甲粒子完全相同的乙粒子從相同的位置以相同的速度射入平行板,結(jié)果兩粒子恰好相遇,粒子重力不計.求

1)甲粒子在金屬板間從MQ運動的過程中,電場力對它所做的功W

2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小B

3)從甲粒子射出到與乙粒子相遇的時間t

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球,用長為L、伸長可忽略的絕緣細線懸掛于豎直平面的O點,豎直平面內(nèi)有一方向斜向上、與水平面成45°角的勻強電場。開始時小球靜止在A點,細線恰好水平,F(xiàn)用方向保持豎直向下的拉力F將小球沿圓弧緩慢拉到最低點B后再由靜止釋放,以下判斷正確的是

A. 小球從AB的過程中,繩子拉力逐漸變大

B. 小球從BA的過程,機械能增加了mgL

C. 小球從BA的過程,電勢能增加了2mgL

D. 若小球運動到A點時,細線突然斷裂,小球?qū)⒆鰟蜃兯僦本運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在兩條豎直的平行虛線內(nèi)存在著寬度為L、方向豎直向上的勻強電場;在與右側(cè)虛線相距為L處有一與電場方向平行的熒光屏.將一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電微粒從A點沿AO方向以初速度V0速度垂直電場線射入電場,微粒打在熒光屏上的B點;撤去電場,微粒仍在A點以原有速度的大小和方向射入,則打在熒光屏上的C點。已知BOCO,重力加速度為g,

1)微粒從A點出發(fā),打到屏上的時間在兩種情況下之比。

2)勻強電場的電場強度E.

3)在沒有撤去電場的情境中,運動過程中機械能的變化量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直放置的U形光滑導(dǎo)軌寬L1m,與一電容器和理想電流表串聯(lián).導(dǎo)軌平面有垂直于紙面向外B1T的勻強磁場,質(zhì)量為m0.01kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,由靜止釋放后沿導(dǎo)軌下滑,此過程中電流表的示數(shù)恒為I0.05A.重力加速度g10 m/s2,不計一切阻力和電阻,求:

(1)金屬棒ab下滑的加速度大;

(2)金屬棒下滑h1m高度時,電容器所儲存的電能;

(3)電容器的電容.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在第一象限內(nèi),0<x≤a的區(qū)域Ⅰ中有垂直于紙面向里的勻強磁場,x>a的區(qū)域Ⅱ中有垂直于紙面向外的勻強磁場,兩區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B.沿y軸有一不計厚度的返回粒子收集器,內(nèi)部距離原點為2aP點有一粒子源,持續(xù)不斷的沿x軸正方向發(fā)射速度大小不同的同種帶電粒子,粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q,不計粒子的重力,求:

(1) 進入?yún)^(qū)域Ⅱ磁場的粒子的最小速度;

(2) 粒子從P點射出到返回到收集器上的同一位置的運動時間;

(3) 要使所有返回區(qū)域Ⅰ磁場的帶電粒子都能被收集器收集,求收集器的最小長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具,某實驗小組利用質(zhì)譜儀分析某氣體原子的組成,讓該中性氣體分子進入電離室A,在那里被電離成電子和+1價的正離子,這些離子從電離室縫S1飄出(初速度不計),分2次分別進入電場方向相反的加速電場被加速,然后讓離子從縫S2垂直進入勻強磁場,觀察發(fā)現(xiàn)一部分粒子打在底片上的P點。已知縫S2P之間的距離為x12.0cm,另外一部分粒子打在底片上的Q點,已知縫S2Q點間在沿S2P方向上距離為x26.4cm,磁場寬度為d30cm,質(zhì)子的質(zhì)量為mp,假設(shè)中子的質(zhì)量mnmp,且約為電子質(zhì)量me1800倍,即mnmp1800me.則:

(1)正離子質(zhì)量與電子質(zhì)量之比;

(2)試確定這種氣體原子核內(nèi)核子數(shù)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上,把物體P輕放在彈簧上端,P由靜止向下運動,物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中實線所示。在另一星球N上用完全相同的彈簧,改用物體Q完成同樣的過程,其a–x關(guān)系如圖中虛線所示,假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體。已知星球M的半徑是星球N3倍,則

A. MN的密度相等

B. Q的質(zhì)量是P3

C. Q下落過程中的最大動能是P4

D. Q下落過程中彈簧的最大壓縮量是P4

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