【题目】如图所示,a为放在地球赤道上随地球表面一起转动的物体,b为处于地面附近近地轨道上的卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,若a、b、c、d的质量相同,地球表面附近的重力加速度为g.则下列说法正确的是( )
A. a和b的向心加速度都等于重力加速度g
B. a的角速度最大
C. c距离地面的高度不是一确定值
D. d是三颗卫星中动能最小,机械能最大的
【答案】D
【解析】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,角速度相同,则知a与c的角速度相同,根据a=ω2r知,c的向心加速度大.由牛顿第二定律得: ,解得:
,卫星的轨道半径越大,向心加速度越小,则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度,而b的向心加速度约为g,故知a的向心加速度小于重力加速度g,故A错误;万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:
,解得:
,由于rb<rc<rd,则ωb>ωc>ωd,a与c的角速度相等,则b的角速度最大,故B错误;c是同步卫星,同步卫星相对地面静止,c的轨道半径是一定的,c距离地面的是一确定值,故C错误;卫星做圆周运动万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:
,卫星的动能:
,三颗卫星中d的轨道半径最大,则d的动能最小,以无穷远处为零势能面,机械能:
,d的轨道半径最大,d的机械能最大,故D正确;
故选D.
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【题目】如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角θ=60°,AB两点高度差h=1m,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2 , 则球刚要落到球拍上时速度大小为( )
A.2 m/s
B.2 m/s
C.4 m/s
D. m/s
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【题目】如图所示,导热材料制成的截面积相等,长度均为45cm的气缸A、B通过带有阀门的管道连接.初始时阀门关闭,厚度不计的光滑活塞C位于B内左侧,在A内充满压强PA=2.8x105Pa的理想气体,B内充满压强PB=1.4x105Pa的理想气体,忽略连接气缸的管道体积,室温不变.现打开阀门,求:
(1)平衡后活塞向右移动的距离和B中气体的压强
(2)自打开阀门到平衡,B内气体是吸热还是放热(简要说明理由).
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【题目】为纪念“光纤之父”、诺贝尔物理学奖获得者华裔物理学家高锟的杰出贡献,早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”.已知“高锟星”半径为R,其表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,在不考虑自转的情况,求:(以下结果均用字母表达即可)
(1)卫星环绕“高锟星”运行的第一宇宙速度;
(2)假设某卫星绕“高锟星”做匀速圆周运动且运行周期为T,求该卫星距地面的高度;
(3)假设“高锟星”为一均匀球体,试求“高锟星”的平均密度(球体积V= πR3).
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【题目】如图所示,一个内壁光滑与外界不发生热传递的气缸固定在地面上,缸内活塞下方封闭着空气(活塞与外界也不发生热传递),若突然用竖直向上的力F将活塞向上拉一些,缸内封闭着的气体( )
A.分子平均动能增大
B.单位时间内缸壁单位面积上受到气体分子碰撞的次数减少
C.每个分子对缸壁的冲力都减小了
D.若活塞重力不计,拉力F对活塞做的功等于缸内气体的内能改变量
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【题目】一列火车质量是2000t,由静止开始以额定功率P=3.0×l04kW沿平直轨道向某一方向运动,前进900m时达到最大速度.设火车所受阻力桓定为车重的0.05倍,g取10m/s2.则下列说法 正确的是( )
A. 此过程中火车一直作勻加速直线运动
B. 火车行驶的最大速度vm=30m/s
C. 当火车的速度为10m/s时,火车的加速度为lm/s2
D. 火车由静止到达到最大速度需要60s
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【题目】某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N的大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是( )
A.
图中物体所受的合外力大小等于4N
B.
图中物体所受的合外力大小等于2N
C.
图中物体所受的合外力大小等于0
D.
图中物体所受的合外力大小等于0
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【题目】如图所示的是医院用于静脉滴注的装置示意图,倒置的输液瓶上方有一气室A , 密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管,其中a管与大气相通,b管为输液软管,中间又有一气室B , 而其c端则通过针头接人体静脉.
①若气室A、B中的压强分别为pA、pB , 则它们与外界大气压强p0间的大小关系应为;
②当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下,药液滴注的速度是 . (填“越滴越快”“越滴越慢”或“恒定”)
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【题目】如图所示为重物系一纸带通过打点计时器做自由落体运动时得到的实际点迹,测得A、B、C、D、E五个连续点与第一个点O之间的距离分别是19.50、23.59、28.07、32.94、38.20(单位:cm)。已知当地的重力加速度的值为g=9.8m/s2,交流电的频率f=50Hz,重物的质量为1kg。(计算结果保留3位有效数值)
(1)由此可知打点计时器在打D点时,纸带的速度为________m/s。
(2)以D点为例,从O点到D点重物的重力势能减少了________J,动能增加了________J。在误差允许范围内验证了机械能守恒定律。
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