【題目】小型登月器連接在航天站上,一起繞月球做圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為月球半徑的3倍,某時(shí)刻,航天站使登月器減速分離,登月器沿如圖所示的橢圓軌道登月,在月球表面逗留一段時(shí)間完成科考工作后,經(jīng)快速啟動(dòng)仍沿原橢圓軌道返回,當(dāng)?shù)谝淮位氐椒蛛x點(diǎn)時(shí)恰與航天站對(duì)接,登月器快速啟動(dòng)時(shí)間可以忽略不計(jì),整個(gè)過程中航天站保持原軌道繞月運(yùn)行.已知月球表面的重力加速度為g,月球半徑為R,不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響,則登月器可以在月球上停留的最短時(shí)間約為( 。
A. 4.7πB. 3.6πC. 1.7πD. 1.4π
【答案】A
【解析】
設(shè)登月器和航天飛機(jī)在半徑3R的軌道上運(yùn)行時(shí)的周期為T,因其繞月球作圓周運(yùn)動(dòng),所以應(yīng)用牛頓第二定律有
解得:
在月球表面的物體所受重力近似等于萬有引力,有:
所以有
設(shè)登月器在小橢圓軌道運(yùn)行的周期是T1,航天飛機(jī)在大圓軌道運(yùn)行的周期是T2.對(duì)登月器和航天飛機(jī)依據(jù)開普勒第三定律分別有:
為使登月器仍沿原橢圓軌道回到分離點(diǎn)與航天飛機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)接,登月器可以在月球表面逗留的時(shí)間t應(yīng)滿足
(其中)
聯(lián)立解得:
(其中)
當(dāng)n=1時(shí),登月器可以在月球上停留的時(shí)間最短,即為
A. 4.7π與分析相符,故A項(xiàng)與題意相符;
B. 3.6π與分析不相符,故B項(xiàng)與題意不相符;
C. 1.7π與分析不相符,故C項(xiàng)與題意不相符;
D. 1.4π與分析不相符,故D項(xiàng)與題意不相符。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一物體M從A點(diǎn)以某一初速度沿傾角α=37°的粗糙固定斜面向上運(yùn)動(dòng),自頂端B點(diǎn)飛出后,垂直撞到高H=2.25m的豎直墻面上C點(diǎn),又沿原軌跡返回,已知B.C兩點(diǎn)的高度差h=0.45m,物體M與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度取,求:
(1)物體M沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小
(2)物體返回B點(diǎn)時(shí)的速度
(3)物體被墻面彈回后,從B點(diǎn)回到A點(diǎn)所需時(shí)間
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,將籃球從同一位置斜向上拋出,其中有兩次籃球垂直撞在豎直墻上,不計(jì)空氣阻力,則下列說法中正確的是
A. 從拋出到撞墻,第二次球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較短
B. 籃球兩次撞墻的速度可能相等
C. 籃球兩次拋出時(shí)速度的豎直分量可能相等
D. 拋出時(shí)的動(dòng)能,第一次一定比第二次大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(1)如圖所示為實(shí)驗(yàn)室兩種常用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,其中工作電壓需要交流220V的是______(填A或B)。
(2)在探究“加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,下列操作正確的是______。
A.實(shí)驗(yàn)前先平衡摩擦力
B.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量接近小車質(zhì)量
C.調(diào)節(jié)滑輪高度,使拉線與長(zhǎng)木板平行
D.先釋放小車,后打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
(3)如圖所示是實(shí)驗(yàn)中按規(guī)范操作打出紙帶的一部分。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電上,A、B、C、D…為連續(xù)打印點(diǎn),由紙帶可得打下C點(diǎn)時(shí)小車速度大小________m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】總質(zhì)量為460kg的熱氣球,從地面剛開始豎直上升時(shí)的加速度為0.5m/s2,此時(shí)熱氣球所受阻力為零;當(dāng)熱氣球上升到175m時(shí),以10m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)有一顆質(zhì)量為0.01kg的小鉚釘從熱氣球上脫離掉落,(小鉚釘不受空氣阻力作用)小鉚釘脫離時(shí)相對(duì)熱氣球靜止。若從離開地面后熱氣球所受浮力保持不變,且忽略小鉚釘脫落對(duì)氣球質(zhì)量的影響。上升過程中熱氣球總質(zhì)量不變,重力加速度 g=10m/s2。求:
(1)熱氣球所受浮力大小;
(2)勻速上升時(shí)熱氣球所受的空氣阻力;
(3)小鉚釘落地時(shí)熱氣球離地的高度。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的粗糙斜面上,當(dāng)斜面沿水平方向向右勻速移動(dòng)了距離s時(shí),物體m相對(duì)斜面靜止,則下列說法中不正確的是( )
A.彈力對(duì)物體m做正功 B.合力對(duì)物體m做功為零
C.摩擦力對(duì)物體m做正功 D.重力對(duì)物體m做功為零
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【題目】質(zhì)量為m的小球,從離地面h高處以初速度v0豎直上拋,小球上升到最高點(diǎn)時(shí)離拋出點(diǎn)距離為H,若選取最高點(diǎn)為零勢(shì)能面,不計(jì)空氣阻力,則( )
A. 小球在拋出點(diǎn)((剛拋出時(shí)))的機(jī)械能為零
B. 小球落回拋出點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能mgH
C. 小球落到地面時(shí)的動(dòng)能為
D. 小球落到地面時(shí)的重力勢(shì)能為mgh
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】紫光在真空中的波長(zhǎng)為4.49×10-7 m,用它照射極限頻率νc=4.62×1014 Hz的金屬鉀產(chǎn)生光電效應(yīng),發(fā)出的光電子照射處于激發(fā)態(tài)的氫原子,氫原子的能級(jí)如圖所示,(h=6.63×10-34 J·s)求:
(1)紫光的頻率是多少?光子的能量是多少?
(2)光電子的最大初動(dòng)能為多少?
(3)經(jīng)過光電子照射后,能否使處于某一激發(fā)態(tài)的氫原子電離,若能則n最小是多少?若不能請(qǐng)說明理由。
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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的學(xué)生們?yōu)樘骄俊皺C(jī)械能守恒定律”設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置:用一個(gè)電磁鐵吸住一個(gè)質(zhì)量為m,直徑為d的小鐵球;當(dāng)將電磁鐵斷電后,小鐵球由靜止開始向下加速運(yùn)動(dòng);小鐵球經(jīng)過光電門時(shí),計(jì)時(shí)裝置將記錄其通過光電門的時(shí)間t。小鐵球由靜止開始下降至光電門時(shí)的高度h,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,那么
(1)小鐵球通過光電門的速度v=_______(用d、t表示);
(2)驗(yàn)證此過程小鐵球機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式_____________;
(3)考慮小鐵球在運(yùn)動(dòng)過程中受到阻力的因素,其重力勢(shì)能減少量____動(dòng)能的增加量(選填 “大于”,“等于”或“小于”)
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