【题目】(专题卷)(10分)2008年9月25日21时10分,神舟七号飞船成功发射,共飞行2天20小时27分钟,绕地球飞行45圈后,于9月28日17时37分安全着陆。航天员翟志刚着“飞天”舱外航天服,在刘伯明的配合下,成功完成了空间出舱活动,进行了太空行走。出舱活动结束后,释放了伴飞卫星,并围绕轨道舱进行伴飞实验。神舟七号是由长征—2F运载火箭将其送入近地点为A,远地点为B的椭圆轨道上,实施变轨后,进入预定圆轨道,其简化的模拟轨道如图12所示。假设近地点A距地面高度为h,飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t,地球表面的重力加速度为g,地球半径R,试求:
(1).飞船在近地点A的加速度aA大小;
(2).飞船在预定圆轨道上飞行的速度的大小。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)设地球质量为,飞船质量为
。
飞船在A点: …………………………2分
对地面上质量为的物体:
………………..2分
解得: ………………………………………..1分
(2)飞船在预定圆轨道上飞行的周期: …………………..1分
设预定圆轨道半径为,则有:
……………1分
又 ……………………………
………………………. 1分
由以上几式记得:……………………………….2分
本题考查天体运动规律,由万有一你提供向心力,注意公式中的半径为飞船到地心间的距离,根据地球表面的黄金代换可以求得GM数值,通过公式联立可得,飞船绕行一个圆周所用时间为一个周期,由万有引力提供向心力可求得周期,求得速度大小
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【题目】如图所示,相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;在xOy直角坐标平面内,第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场,第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的正离子(不计重力)以初速度v0沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动,从P点垂直y轴进入第一象限,经过x轴上的A点射出电场进入磁场.已知离子过A点时的速度方向与x轴成45°角.求:
(1)金属板M、N间的电压U;
(2)离子运动到A点时速度v的大小和由P点运动到A点所需时间t;
(3)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC.
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【题目】如图所示装置中,AB是两个竖直放置的平行金属板,在两板中心处各开有一个小孔,板间距离为d,板长也为d,在两板间加上电压U后,形成水平向右的匀强电场。在B板下端(紧挨B板下端,但未接触)固定有一个点电荷Q1,可以在极板外的空间形成电场。紧挨其下方有两个水平放置的金属极板CD,板间距离和板长也均为d,在两板间加上电压U后可以形成竖直向下的匀强电场。某时刻在O点沿中线OO,由静止释放一个质量为m,带电量为q的正粒子,经过一段时间后,粒子从CD两极板的正中央垂直电场进入,最后由CD两极板之间穿出电场。不计极板厚度及粒子的重力,假设装置产生的三个电场互不影响,静电力常量为k。求:
(1)粒子经过AB两极板从B板飞出时的速度v的大小;
(2)在B板下端固定的点电荷Q1的电性和电量为多少;
(3)粒子从CD两极板之间飞出时的位置与释放点O之间的距离多大;
(4)离开CD板的速度大小和方向。
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【题目】如图(a)由小车、斜面及粗糙程度可以改变的水平长直木板构成伽利略理想斜面实验装置。实验时,在水平长直木板旁边放上刻度尺,小车可以从斜面平稳地滑行到水平长直平面。利用该装置与器材,完成能体现如图(b)“伽利略理想斜面实验思想与方法”的实验推论(设重力加速度为g)
(1)请指出,实验时必须控制的实验条件_____________________________________。
(2)请表述,由实验现象可以得出的实验推论:__________________。
(3)图(C)是每隔Δt时间曝光一次得到小车在粗糙水平面上运动过程中的五张照片 ,测得小车之间的距离分别是S1、S2、S3、S4,由此可估算出小车与水平面的动摩擦因数
=___________________ (需要用S1、S2、S3、S4、g、Δt字符表示)
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【题目】有一辆汽车沿笔直公路行驶,第 1 s 内通过 5 m 的距离,第 2 s 内和第 3 s 内各通 过 20m 的距离,第 4s 内通过 15m 的距离,第 5 s 内反向通过 10m 的距离,求这 5 s 内 的平均速度及后 2 s 内的平均速度
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【题目】如图所示,劲度系数为 k=100N/m 的轻弹簧左端固定,右端连接一个质量为 M=2kg 的物体,放在水平面上的 P 点,此时弹簧处于原长状态,现通过 M 用力把弹簧拉长, 当把物体拉到 Q 点时,放开后物体恰好还能静止,此时 PQ 间距为 4cm;如果再在 M 的右 端通过跨过滑轮的细绳连接一个小物体 m,当 m 最多为多少时物体 M 仍能静止在 Q点上?(g=10m/s2)
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【题目】在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中
(1)以下说法正确的是(_______)
A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度
B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等
(2)若某同学实验装置如下图所示,所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定 的拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将 5 个钩码逐个挂在绳子的下端,每 次测出相应的弹簧总长度。
有一个同学通过以上实验测量后把 6 组数据描点在坐标图中,作出 F-L 图线如下图所 示,由此图线可得出该弹簧的原长 L0= __________cm, 劲度系数 k=________N/m。(结果 均保留 2 位有效数字)
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【题目】随着科技的发展,到目前人类已经发现了27颗天王星的卫星,其中“秦坦尼亚”和“欧贝隆”是威廉赫歇耳在1787年3月13日发现的,假设“秦坦尼亚”和“欧贝隆”两卫星环绕天王星的轨道为圆周,两卫星周期比值已知,由以上条件可以求解出
A. “秦坦尼亚”和“欧贝隆”环绕天王星做圆周运动的线速度的比值
B. “秦坦尼亚”和“欧贝隆”受到天王星的万有引力的比值
C. “秦坦尼亚”和“欧贝隆”表面的重力加速比值
D. “秦坦尼亚”和“欧贝隆”的第一宇宙速度的比值
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【题目】如图所示,A、B、C三个小球(可视为质点)的质量分别为m、2m、3m,B小球带负电,电荷量为q,A、C两小球不带电(不考虑小球间的静电感应),不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为E,以下说法正确的是( )
A. 静止时,A、B两小球间细线的拉力为5mg+qE
B. 静止时,A、B两小球间细线的拉力为5mg-qE
C. 剪断O点与A小球间细线的瞬间,A、B两小球间细线的拉力为qE
D. ·剪断O点与A小球间细线的瞬间,A、B两小球间细线的拉力为qE/6
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