【题目】2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有
(A)在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
(B)在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能
(C)在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
(D)在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
【答案】ABC
【解析】本题考查人造地球卫星的变轨问题以及圆周运动各量随半径的变化关系。,得
,在人造卫星自然运行的轨道上,线速度随着距地心的距离减小而增大,所以远地点的线速度比近地点的线速度小,vA<vB,A项正确;人造卫星从椭圆轨道Ⅱ变轨到圆形轨道Ⅰ,需要点火加速,发生离心运动才能实现,因此vAⅡ<vAⅠ,所以EKAⅡ<EKAⅠ,B项正确;
,得
,可知到地心距离越大,周期越大,因此TⅡ<TⅠ,C项正确;人造卫星运动的加速度由万有引力提供,而不管在轨道Ⅱ还是在轨道Ⅰ,两者的受力是相等的,因此加速度相等,D项错误。
思维拓展:航天问题是近年来考试的热点,包括变轨问题,速度、加速度、动能、势能等问题的考查,要进行归纳总结,主要是应用圆周运动的知识和功能关系。
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【题目】利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律.通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中小铁球经过光电门B时,毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球的挡光时间t.实验前调整光电门位置,使小铁球下落过程中,小铁球球心垂直细激光束通过光电门,当地重力加速度为g.
(1)为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒,还需要测量的物理量是________.
A.A点距地面的高度H
B.A、B之间的距离h
C.小铁球从A到B的下落时间tAB
D.小铁球的直径d
(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v=____________;要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒,只需验证等式________是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示).
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【题目】如图所示,实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线,虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用,则根据此图可知( )
A. 带电粒子所带电性
B. 带电粒子在a、b两点的受力方向
C. 带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D. 带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
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【题目】某实验小组采用如图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验,在保持小车及车上砝码总质量M不变,且满足所挂钩码的总质量m远小于M的条件下,测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示:
0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 | |
0.11 | 0.19 | 0.29 | 0.40 | 0.51 |
(1)根据表中的数据在如图乙所示的坐标纸中作出图象;
(2)图象的斜率的物理意义是______________________________
(3)图象(或延长线)与F轴的截距的物理意义是______________________________
(4)小车及车上砝码总质量为____________kg(结果保留两位有效数字).
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【题目】如图所示,质量60kg的人站在水平地面上,通过定滑轮和绳子(不计其摩擦和绳子质量)竖直向上提起质量为10kg的货物。
(1)货物以a1=2m/s2匀加速上升,人对地面压力多大?
(2)货物匀加速上升时,其最大加速度为多大?
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【题目】如图所示的光电管,阴极K的极限频率为v0,现用频率为v(v > v0)的光照射在阴极上,下列说法正确的有
A. 照射光强度越大,单位时间内产生的光电子数目就越多
B. 阴极材料的逸出功等于hv
C. 当在A、K之间加U的反向电压时,光电流恰好为零,则光电子的最大初动能为eU
D. 当入射光频率增大为原来的2倍时,光电子的最大初动能也增大2倍
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【题目】某同学利用如图(1)所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒在气垫导轨上安装了两个光电门1、2,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连
①用10分度游标卡尺测量遮光条宽度d,如图(2)所示遮光条宽度d=___________mm
②实验时要调整气垫导轨水平。不挂钩码和细线,接通气源,轻推滑块从轨道右端向左运动的过程中,发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间.以下选项中能够达到调整气垫导轨水平目标的措施是_______(选填相应选项前的符号)
A.调节旋钮P使轨道左端升高一些
B.遮光条的宽度增大一些
C.滑块的质量增大一些
D.气源的供气量增大一些
③调整气垫导轨水平后,挂上细绳和钩码进行实验,测出光电门1、2间的距离L. 遮光条的宽度d,滑块和遮光条的总质量M,钩码质量m. 由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2,则遮光条通过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=__________;验证系统机械能守恒定律成立的表达式是________________(用题中的字母表示)
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【题目】如图所示,传送带以一定速度沿水平方向匀速运动,将质量 m=1.0kg 的小物块轻轻放在传 送带上的 P 点,物块运动到 A 点后被水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B 点进入竖直光滑 圆弧轨道下滑.B、C 为圆弧的两端点,其连线水平,轨道最低点为 O,已知圆弧对应圆心角θ=106°,圆弧半径 R=1.0m,A 点距水平面的高度 h=0.8m,小物块离开 C 点后恰好能无碰撞地沿固定斜面向上滑动,经过0.8s 小物块 第二次经过 D 点,已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ= (取 sin53°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)小物块离开 A 点时的水平速度大小;
(2)小物块经过 O 点时,轨道对它的支持力大小;
(3)斜面上 C、D 间的距离.
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【题目】如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,已知板长为L,板间的距离为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t,(不计粒子的重力),则
A.在前t/2时间内,电场力对粒子做的功为qU/2
B.在后t/2时间内,电场力对粒子做的功为3qU/8
C.在粒子下落前d/4和后d/4的过程中,电场力做功之比为1:2
D.在粒子下落前d/4和后d/4的过程中,电场力做功之比为2:1
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