【題目】宇宙飛船進(jìn)行長距離星際運(yùn)行時(shí)，不能再用化學(xué)燃料，可采用一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)——離子發(fā)動(dòng)機(jī)，小型高效的離子發(fā)動(dòng)機(jī)所用燃料不到化學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的1/10，它可以使太空中的航天器獲得動(dòng)力，進(jìn)而調(diào)整航天器的飛行姿態(tài)或飛行軌道。在離子發(fā)動(dòng)機(jī)中，由電極發(fā)射的電子射入稀有氣體（如氙氣），使其離子化，然后從靜止開始經(jīng)電場加速后，從飛船尾部高速連續(xù)噴出，利用反沖使飛船本身得到加速。已知氙離子質(zhì)量為m，電荷為e，加速電壓為U ；從飛船尾部高速連續(xù)噴出氙離子質(zhì)量遠(yuǎn)小于飛船的質(zhì)量，求：

（1）飛船向后噴出的氙離子的速度大小；

（2）為了使飛船得到的反沖推力大小為F ，

①每秒需要向后噴射出氙的質(zhì)量；

②飛船向后噴出氙離子的功率。

【答案】（1）；（2）①；②

【解析】(1)氙離子在電場中的加速過程。由動(dòng)能定理：

解得：

(2)設(shè)經(jīng)時(shí)間噴射出的離子質(zhì)量為，對這部分離子由動(dòng)量定理：

解得：

即每秒需要向后噴射出氙的質(zhì)量為

(3)根據(jù)功率的定義：

聯(lián)立解得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里．結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為d的小孔C沿垂直于電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場，此電場方向與AC平行且向上，最后離子打在G處，而G處距A點(diǎn)2d(AG⊥AC)．不計(jì)離子重力，離子運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi)．求：

（1）此離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r；

（2）離子從D處運(yùn)動(dòng)到G處所需的時(shí)間；

（3）離子到達(dá)G處時(shí)的動(dòng)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輛小車靜止在光滑的水平導(dǎo)軌上，一小球用細(xì)繩懸掛在車上，由圖中位置無初速釋放，則小球在下擺到最低點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是(　　)

A. 繩對小球的拉力不做功 B. 繩對小球的拉力做正功

C. 繩對小球的拉力做負(fù)功 D. 小球的合力不做功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某工地一傳輸工件的裝置可簡化為如圖所示的情形，AB為一段足夠大的圓弧固定軌道，圓弧半徑R=5.6m，BC為一段足夠長的水平軌道，CD為一段圓弧固定軌道，圓弧半徑r=1m，三段軌道均光滑．一長為L=2m、質(zhì)量為M=1kg的平板小車最初停在BC軌道的最左端，小車上表面剛好與AB軌道相切，且與CD軌道最低點(diǎn)處于同一水平面．一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m=2kg的工件從距AB軌道最低點(diǎn)h高處沿軌道自由滑下，滑上小車后帶動(dòng)小車也向右運(yùn)動(dòng)，小車與CD軌道左端碰撞（碰撞時(shí)間極短）后即被粘在C處．工件只有從CD軌道最高點(diǎn)飛出，才能被站在臺(tái)面DE上的工人接�。ぜc小車的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，取g=10m/s2，，求:

（1）若h為2.8m，則工件滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為多大？

（2）要使工件能被站在臺(tái)面DE上的工人接住h的取值范圍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星于2016年8月16日1點(diǎn)40分成功發(fā)射，量子衛(wèi)星成功運(yùn)行后，我國將在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系．假設(shè)量子衛(wèi)星軌道在赤道平面，如圖所示．已知量子衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的m倍，同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，圖中P點(diǎn)是地球赤道上一點(diǎn)，由此可知

A. 量子衛(wèi)星與P點(diǎn)的速率之比為

B. 同步衛(wèi)星與量子衛(wèi)星的運(yùn)行周期之比為

C. 量子衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的速率之比為

D. 同步衛(wèi)星與P點(diǎn)的速率之比為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（4，6），此時(shí)R的速度大小為 cm/s，R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是 。（R視為質(zhì)點(diǎn)）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是一種帶有旋轉(zhuǎn)掛件的兒童玩具，其掛件運(yùn)動(dòng)可簡化為物理學(xué)中的圓錐擺模型，如圖所示，兩個(gè)掛件均視為質(zhì)點(diǎn)，由不同長度的輕質(zhì)細(xì)線懸掛，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩掛件以相同的轉(zhuǎn)速n=1r/s在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假設(shè)掛件A、B的繩長分別為0.4m和0.5m，計(jì)算時(shí)取，求：

（1）兩繩與豎直方向的夾角的余弦值分別為多少？

（2）A、B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的平面距離懸掛點(diǎn)的距離差為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷A、B，M、N、O是AB連線的垂線上的點(diǎn)，且AO＞OB．一帶負(fù)電的試探電荷僅受電場力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，設(shè)M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別EM、EN，電勢分別為φM、φN．下列判斷中正確的是（ ）

A．點(diǎn)電荷A一定帶正電

B．EM小于EN

C．φM大于φN

D．此試探電荷在M處的電勢能小于N處的電勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=0.4 kg的長薄板BC靜置于傾角為37°的光滑斜面上，在距上端B水平距離為1.2m的A處，有一個(gè)質(zhì)量m=0.1 kg的小物體，以一定的初速度水平拋出，恰好以平行于斜面的速度落在薄板BC的最上端B點(diǎn)并在薄板上開始向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物體落在薄板BC上的B端時(shí)，薄板無初速釋放并開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物體運(yùn)動(dòng)到薄板的最下端C點(diǎn)時(shí)，與薄板BC的速度恰好相等。小物體與薄板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，sin370=0.6，cos370=0.8，g取10m/s2，求：

(1)小物體在A點(diǎn)的初速度；

(2)薄板BC的長度。

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