1.新型火星探測器“好奇號”經(jīng)過八個半月的旅行著陸火星表面,已知“好奇號”質(zhì)量為M,在火星表面附近豎直下降速度為v0時,啟動火箭引擎產(chǎn)生推力F,經(jīng)過時間t,減速為零恰好安全著陸,若火星的半徑為R,結(jié)合以上信息,則在火星表面發(fā)射一顆環(huán)繞衛(wèi)星,它的最小發(fā)射速度應(yīng)為( 。
A.$\sqrt{(\frac{F}{M}-\frac{{v}_{0}}{t})R}$B.$\sqrt{(\frac{F}{M}+\frac{{v}_{0}}{t})R}$C.$\frac{FtR}{M{v}_{0}}$D.$\frac{F{v}_{0}R}{Mt}$

分析 小球在星球表面做勻減速運動,其加速度等于該星球表面的重力加速度g,根據(jù)運動的規(guī)律列式求g,第一宇宙速度就是衛(wèi)星貼近該星球表面飛行的速度,根據(jù)萬有引力提供向心力,代入數(shù)據(jù)化簡即可.

解答 解:在火星表面附近豎直下降速度為v0時,啟動火箭引擎產(chǎn)生推力F,經(jīng)過時間t,減速為零恰好安全著陸,
因此v0=at;
由牛頓第二定律有:F-mg=ma
由以上二式可得該星球表面的重力加速度g=$\frac{F}{m}-\frac{{v}_{0}}{t}$;
第一宇宙速度就是衛(wèi)星貼近該星球表面飛行的速度,根據(jù)萬有引力提供向心力,有:
G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
得:v=$\sqrt{\frac{GM}{R}}$
由黃金代換,GM=R2g
得:v=$\sqrt{gR}$=$\sqrt{(\frac{F}{m}-\frac{{v}_{0}}{t})R}$,故A正確,BCD錯誤;
故選:A.

點評 本題是萬有引力與勻變速運動的綜合,要抓住運動的加速度就等于重力加速度,能熟練運用運動的分解法處理平拋運動,根據(jù)萬有引力等于重力求天體的質(zhì)量.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,x軸上固定兩個點電荷Q1、Q2(Q2位于坐標(biāo)原點O),其上有M、N、P三點,間距MN=NP.Q1、Q2在軸上產(chǎn)生的電勢φ隨x變化關(guān)系如圖.則(  )
A.N點電場場強大小為零
B.M點電場場強大小為零
C.M、N之間電場方向沿x軸正方向
D.一正試探電荷從P移到M過程中,電場力做功|WPN|=|WNM|

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.圖中a、b、c為三根與紙面垂直的固定長直導(dǎo)線,其截面位于等邊三角形的三個頂點上,bc沿水平方向,導(dǎo)線中均通有大小相等的電流,方向如圖所示.O點為三角形的中心(O到三個頂點的距離相等),則 ( 。
A.O點的磁感應(yīng)強度為零
B.O點的磁場方向垂直O(jiān)c向下
C.導(dǎo)線a受到的安培力方向豎直向上
D.導(dǎo)線b受到的安培力方向沿bc連接方向指向c

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.(1)行星繞太陽近似認(rèn)為做勻速圓周運動,設(shè)某行星質(zhì)量為m,速度為v,行星到太陽的距離為r,行星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期為T,根據(jù)開普勒第三定律、牛頓第二定律與牛頓第三定律,推導(dǎo)萬有引力定律F=G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$;
(2)若地球半徑R=6.4×106m,地球表面重力加速度g取10m/s2,試計算地球第一宇宙速度(以km/s做單位,取兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.下列判斷正確的是(  )
A.液體中懸浮的微粒越大,布朗運動越顯著
B.當(dāng)分子表現(xiàn)為引力時,分子勢能隨分子間距離的增大而增大
C.第二類永動機不可能制成,因為它違反能量守恒定律
D.一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)它的壓強和體積都增大時,其內(nèi)能一定增加
E.因為液體表面層分子分布比內(nèi)部稀疏,因此表面有收縮趨勢

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.關(guān)于光電效應(yīng),下列說法正確的是(  )
A.光電效應(yīng)是原子核吸收光子向外釋放電子的現(xiàn)象
B.光電流的強度與入射光的強度有關(guān),且隨入射光的強度的增強而增強
C.金屬電子的逸出功與入射光的頻率成正比
D.用不可見光照射某金屬,不一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動能大
E.對于任何一種金屬都存在一個極限波長,入射光的波長必須小于這個波長,才能產(chǎn)生光電效應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示,水平長直導(dǎo)線MN中通有M到N方向的恒定電流,用兩根輕質(zhì)絕緣細(xì)線將矩形線圈abcd懸掛在其正下方.開始時線圈內(nèi)不通電流,兩根細(xì)線上的張力均為FT,當(dāng)線圈中通過的電流為I時,兩根細(xì)線上的張力均減小為FT′.下列說法正確的是( 。
A.線圈中通過的電流方向為a→d→c→b→a
B.線圈中通過的電流方向為a→b→c→d→a
C.當(dāng)線圈中的電流變?yōu)?\frac{FT}{FT-FT′}$I時,兩細(xì)線內(nèi)的張力均為零
D.當(dāng)線圈中的電流變?yōu)?\frac{FT′}{FT-FT′}$I時,兩細(xì)線內(nèi)的張力均為零

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.如圖所示,重100N的木箱放在水平地面上,最小用40N的水平推力才能推動它,當(dāng)它在水平地面上運動后,用30N的水平推力即可使木箱做勻速直線運動.由此可知,木箱與地面的最大靜摩擦力為40N,木箱與地面間的滑動摩擦力為30N,木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為0.3.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.一種電磁緩沖裝置,能夠產(chǎn)生連續(xù)變化的電磁斥力,有效緩沖車輛間的速度差,避免車輛間發(fā)生碰撞和追尾事故.如圖虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車的結(jié)構(gòu)示意圖,在緩沖車的底部還安裝有電磁鐵(圖中未畫出),能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度為B,在緩沖車的PQ、MN導(dǎo)軌內(nèi)有一個由高強度材料制成的緩沖滑塊K,滑塊K可以在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動.在滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R,匝數(shù)為n,ab的連線長為L,緩沖車在光滑水平面上運動.

(1)如果緩沖車以速度v0與障礙物碰撞后滑塊K立即停下,求緩沖車廂速度減半時滑塊K上線圈內(nèi)的感應(yīng)電流大小和方向;
(2)如果緩沖車以速度v0與障礙物碰撞后滑塊K立即停下,求緩沖車廂從碰撞到停下過程中通過的位移(設(shè)緩沖車廂與滑塊K始終不相撞);
(3)設(shè)緩沖車廂質(zhì)量為m1,滑塊K質(zhì)量為m2,如果緩沖車以速度v勻速運動時.在它前進的方向上有一個質(zhì)量為m3的靜止物體C,滑塊K與物體C相撞后粘在一起.碰撞時間極短.設(shè)m1=m2=m3=m,cd邊進入磁場之前,緩沖車(包括滑塊K)與物體C達(dá)到相同的速度,求相互作用的整個過程中線圈abcd產(chǎn)生的焦耳熱.(物體C與水平面間摩擦不計)

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