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12.竖直发射的火箭质量为6×103 kg.已知每秒钟喷出气体的质量为200kg.若要使火箭最初能得到20.2m/s2的向上的加速度,则喷出气体的速度应为(  )
A.900 m/sB.800 m/sC.700 m/sD.1 000 m/s

分析 对气体分析由动量定理可求得反冲力与动量的关系;再对火箭分析可求得加速度与力的关系,联立可求得气体的速度.

解答 解:以喷出气体为研究对象,设每秒喷出气体质量为△m,由动量定理可知:
F△t=△mv0
对火箭有:
F-Mg=Ma
解得:v0=$\frac{F△t}{△m}=\frac{M(g+a)△t}{△m}$=$\frac{6000×(20.2+9.8)×1}{200}$m/s=900m/s,故A正确,BCD错误.
故选:A.

点评 本题考查动量定理的应用,要注意正确选择研究对象,明确受力情况,注意不能忽略重力.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.在用如图所示的装置做“探究功与速度变化的关系”实验时,下列说法正确的是(  )
A.为了平衡摩擦力,实验中可以将长木板的左端适当垫高,使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动
B.可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值
C.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值
D.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源
E.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
F.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.如图所示,宽度L=0.5m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=2Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T.一根质量m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右做初速度为0的匀加速直线运动,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直当导体棒的速度大小v=2m/s时,
(1)求通过电阻的电流I;
(2)若作用在导体棒上的拉力大小F=0.1625你,求导体棒的加速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.与物体的重力势能有关的因素是(  )
A.物体的质量B.物体的速度
C.物体和参考平面之间的高度差D.物体的大小

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.如图所示,长为L的轻质细杆的一端与质量为m的小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动.现给小球一初速度,小球恰好能通过最高点,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.小球在最高点时的速度大小为$\sqrt{Lg}$
B.小球在最高点时受到的合力为0
C.小球在最低点时的速度大小为2$\sqrt{Lg}$
D.小球在最低点时轻杆对球的作用力大小为3mg

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

17.如图所示,一半球形玻璃砖放在真空中,一单色光沿玻璃砖的半径方向射入玻璃砖.当以i=45°角入射到AB界面时,在AB界面的下方刚好没有折射光线射出.则该玻璃砖的折射率为$\sqrt{2}$,该单色光在玻璃砖中的传播速度为$\frac{\sqrt{2}}{2}$c.(已知真空中的光速为c)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.如图a所示,在光滑水平地面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框,线框边长为a,在1位置上以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时(t=0),若磁场的宽度为b(b>3a),在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场.此过程中v-t图象如图b所示,则(  )
A.在t0时刻线框的速度为v0-$\frac{2F{t}_{0}}{m}$
B.当线框右侧边MN刚进入磁场时,MN两端的电压为Bav0
C.线框完全离开磁场瞬间的速度可能比t0时刻的速度大
D.线框穿过磁场的整个过程中产生的电热为2Fb

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

19.某小组用如图1所示的装置验证牛顿第二定律.一端带有滑轮的光滑长木板固定放置,1、2是两个固定的光电门传感器,两光电门中心间的距离为L.小车甲上固定一宽度为d的挡光片,在重物乙的牵引下,小车从木板的左端开始向右加速运动.
(1)实验中,光电门1、2记录的挡光时间分别为△t1和△t2,则小车经过光电门1时的速度为$\frac{d}{△{t}_{1}^{\;}}$,小车加速度的大小为$\frac{{d}_{\;}^{2}}{2L}(\frac{1}{△{t}_{2}^{2}}-\frac{1}{△{t}_{1}^{2}})$.
(2)为了研究在外力一定时加速度与质量的关系,可以改变小车甲(选填“小车甲”或“重物乙”)的质量,多次重复操作,获得多组加速度a与质量m的数据,用这些数据绘出的图象可能是图2中的B

(3)在上述实验中,计算加速度时以挡光片经过光电门时的平均速度替代了瞬时速度,采用这种方法,加速度的测量值比真实值大(填“大”或“小”).

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

20.在利用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中:
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤,期中多余或不正确的操作是BCD;
A.按照图1所示的装置安装器件
B.用天平测量重物和夹子的质量m
C.将电磁式打点计时器接到“220V”交流电源上
D.先释放纸带后再接通电源打出一条纸带,重复多次
E.选择一条理想的纸带,对其进行测量

(2)如图2所示是实验中测得的一条纸带,各点距O点的距离分别为d1,d2,d3,…,各相邻点间的时间间隔为T,当地重力加速度为g,则B点的速度表达式为vB=$\frac{{d}_{3}-{d}_{1}}{2T}$;
(3)若将B点和D点的速度用vB、vD表示,要验证重物从B点运动到D点的过程中机械能守恒,则需满足关系$\frac{1}{2}$mv${\;}_{D}^{2}$-$\frac{1}{2}$mv${\;}_{B}^{2}$=g(d4-d2).
(4)实验发现重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的原因是:由于摩擦阻力的存在,使得一部分重力势能转化为内能.

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