题目列表(包括答案和解析)
13. ∴
12., 外
11.17, 17.9
10.
9.(1) 宇航员是否受到引力?
(2) 宇航员受力是否平衡?
20.空间探测器从行星旁绕过时,由于行星的引力作用,可以使探测器的运动速率增大,这种现象被称之为“弹弓效应”。在航天技术中,“弹弓效应”是用来增大人造小天体运动速率的一种有效方法。
(1)如图所示的是“弹弓效应”示意图:质量为m的空间探测器以相对于太阳的速度v0飞向质量为M的行星,此时行星相对于太阳的速度为u0,绕过行星后探测器相对于太阳的速度为v,此时行星相对于太阳的速度为u,由于m«M,v0,v,u0,u的方向均可视为相互平行,试写出探测器与行星构成的系统在上述过程中“动量守恒”及“始末状态总动能相等”的方程,并在m«M的条件下,用v0和u0来表示v。
(2)若上述行星是质量为M=5.67×1026kg的土星,其相对于太阳的轨道速率u0=9.6km/s,而空间探测器的质量m=150kg,相对于太阳迎向土星的速率v0=10.4km/s,则由于“弹弓效应”,该探测器绕过土星后相对于太阳的速率将增为多大?
(3)若探测器飞向行星时其速度v0与行星的速度u0同方向,则是否仍能产生使探测器速率增大的“弹弓效应”,简要说明理由。
19.天文学家根据天文观察宣布了下列研究成果:银河系中可能存在一个大“黑洞”,距“黑洞”60亿千米的星体以2000km/s的速度绕其旋转;接近“黑洞”的所有物质即使速度等于光速也被“黑洞”吸入,试计算“黑洞”的最大半径.
18..心电图的出纸速度(指带移动的速度)是2.5cm/s,记录下的某人的心电图如下(图纸上每小格边长为1mm)则:
(1)此人的心率为多少次/分(保留两位有效数字)?
(2)若某人的心率为75次/分,每跳一次输送80mL血液,他的血压(可看作心脏压送血液的平均压强)为1.5×104Pa,据此估算此人心脏跳动做功的平均功率P。
(3)按第二问的答案估算一下,人的心脏工作一天所做的功相当于把1吨重的物体举起多高?
17.一空间探测器从某一星体表面垂直升空,假设探测器质量恒为1500kg,发动机推动力为恒力,探测器升空中发动机突然关闭,如图表示其速度随时间的变化情况。
(1)升空后9s、25s、45s,即在图线上A、B、C三点探测器运动情况如何?
(2)求探测器在该行星表面达到的最大高度。
(3)计算该行星表面的重力加速度。
(4)假设行星表面没有空气,计算发动机的推进力。
(5)事实上尽管发动机推动力不变,但由于燃料的消耗,探测器质量是变化的,在坐标纸上再画一根图线(草图),说明在此情况下速度是如何随时间变化的,在草图上标出与前面A、B、C三点相应的点的位置。
16.有一张A4打印纸,现让其从空中某处由静止下落,
(1)为使其基本沿竖直方向下落,必须采取什么措施?(不得添加任何附加物,不得将其揉成纸团,要保证纸的竖直厚度不变)
(2)打印纸下落过程中作何种性质的运动?
要求将以上问题设计为探究性课题,并叙述探究过程以及必须注意的问题。
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