【題目】利用牛頓第二定律可以測定物體的質(zhì)量,1966年曾在太空中完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測定質(zhì)量的實驗,如圖所示,實驗時,用“雙子星號”宇宙飛船m1去接觸正在軌道上運行的火箭組m2(發(fā)動機已熄火),接觸后開動飛船尾部的推進器使飛船和火箭組共同加速.推進器的平均推力F=895N,推進器開動7s,測出火箭和飛船這個聯(lián)合體的速度改變量是△v=0.91m/s.已知“雙子星號”宇宙飛船的質(zhì)量m1=3400kg.問
(1)加速時飛船和火箭組的加速度是多大
(2)由實驗測得火箭組的質(zhì)量m2是多大?
(3)加速時“雙子星號”宇宙飛船對火箭組的推動力是多大?
【答案】
(1)解:根據(jù)加速度的定義:a= ,
代入數(shù)據(jù)得:a═ =0.13m/s2;
答:加速時飛船和火箭組的加速度是0.13m/s2;
(2)解:根據(jù)牛頓第二定律得:F=(m1+m2)a,
代入數(shù)據(jù)計算得:m2=3485kg;
答:由實驗測得火箭組的質(zhì)量m2是3485kg;
(3)解:根據(jù)牛頓第二定律可得:F1=m2a=3485×0.13=453N;
答:加速時“雙子星號”宇宙飛船對火箭組的推動力是453N.
【解析】(1)根據(jù)加速度的定義式求解加速度;(2)根據(jù)牛頓第二定律求解火箭組的質(zhì)量;(3)根據(jù)牛頓第二定律求解宇宙飛船對火箭組的推動力.
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【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器,與某一電源相連,它的極板長L=0.4 m,兩板間距離d=4×10-3m,有一束由相同帶電微粒組成的粒子流,以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入,開關(guān)S閉合前,兩板不帶電,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒質(zhì)量為m=4×10-5kg,電量q=+1×10-8C.(g=10 m/s2)問:
(1)微粒入射速度v0為多少?
(2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場,電容器的上板應與電源的正極還是負極相連?所加的電壓U應取什么范圍?
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【題目】如圖甲所示,一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗.有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處由靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門,測得A、B間的距離為H(H>>d),光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t,當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g.則:
(1)如圖乙所示,用20分度的游標卡尺測得小球的直徑d=_______cm.
(2)多次改變高度H,重復上述實驗,作出隨H的變化圖象如圖丙所示,當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達式:_______(用t0、H0、g、d表示,四個量均取國際單位)時,可判斷小球下落過程中機械能守恒.
(3)實驗中發(fā)現(xiàn)動能增加量△EK總是稍小于重力勢能減少量△EP,增加下落高度后,則△Ep-△Ek將_______ (選填“增加”、“減小”或“不變”).
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【題目】為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系。一同學設計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量。(滑輪質(zhì)量不計)
(1)實驗時,一定要進行的操作或保證的條件是________。
A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力
C.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄彈簧測力計的示數(shù)
D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶
E.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M
(2)該同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶(相鄰兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出)。已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標,加速度a為縱坐標,畫出的a-F圖象是一條直線,圖線與橫軸的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為________。
A.2tan θ B. C.k D.
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【題目】如圖所示,在點電荷Q產(chǎn)生的電場中,實線MN是一條方向未標出的電場線,虛線AB是一個電子只在靜電力作用下的運動軌跡。設電子在A、B兩點的加速度大小分別為a1、a2,電勢能分別為E1、E2。下列說法正確的是 ( )
A. 若a1>a2,則Q必定為正電荷且在M點的左端
B. 電子在A點的速度小于在B點的速度
C. 電子在A點的電勢能E1小于在B點的電勢能E2
D. B點電勢高于A點電勢
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【題目】在如圖所示的電路中,由于某一電阻發(fā)生短路或斷路,使A燈變暗,B燈變亮,則故障可能是( 。
A. R1短路 B. R2斷路 C. R3斷路 D. R4短路
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【題目】A、B兩物體質(zhì)量分別為m和2m,A置于光滑水平面上,B置于粗糙水平面上,用相同水平力先后依次推A和B,使它們前進相同位移,下面說法正確的是:( )
A. 兩次推力做功一樣多; B. 第二次推力做功多一些;
C. 兩次推力做功的功率一樣大; D. 第一次推A時做功的功率大一些。
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【題目】改變汽車的質(zhì)量和速度,都能使汽車的動能發(fā)生變化,在下面四種情況中,能使汽車的動能變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍的是:( )
A. 質(zhì)量不變,速度增大到原來的2倍
B. 速度不變,質(zhì)量增大到原來的2倍
C. 質(zhì)量減小為原來的1/2,速度增大到原來的2倍
D. 速度減小為原來的1/2,質(zhì)量增大到原來的2倍
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【題目】一顆小石子落入平靜的湖面中央,圓形波紋一圈圈向外傳播,有一片小樹葉從樹上落下后漂在水面上,則小樹葉將( ).
A.逐漸漂向湖心B.逐漸漂向湖曄
C.在落下的地方上下振動D.沿樹葉所在的圓圈做圓周運動
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