題目列表(包括答案和解析)
中國首個月球探測計劃“嫦娥工程”預計在2017年送機器人上月球,實地采樣送回地球,為載人登月及月球基地選址做準備。設想我國宇航員隨“嫦娥”號登月飛船繞月球飛行,飛船上備有以下實驗儀器:A.計時表一只,B.彈簧秤一把,C.已知質量為m的物體一個,D.天平一只(附砝碼一盒)。在飛船貼近月球表面時可近似看成繞月做勻速圓周運動,宇航員測量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用時間為t,飛船的登月艙在月球上著陸后,遙控機器人利用所攜帶的儀器又進行第二次測量,科學家利用上述兩次測量數據便可計算出月球的半徑和質量。若已知萬有引力常量為G,則:
(1)簡述機器人是如何通過第二次測量物體在月球所受的重力F。
(2)試利用測量數據(用符號表示)球月球的半徑和質量。
中國首個月球探測計劃“嫦娥工程”預計在2017年送機器人上月球,實地采樣送回地球,為載人登月及月球基地選址做準備.設想我國宇航員隨“嫦娥”號登月飛船繞月球飛行,飛船上備有以下實驗儀器:A.計時表一只,B.彈簧秤一把,C.已知質量為m的鉤碼一個.在飛船貼近月球表面時可近似看成繞月球做勻速圓周運動,宇航員測量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時間為t.飛船的登月艙在月球上著陸后,遙控機器人利用所攜帶的儀器又進行了第二次測量,利用上述兩次測量所得的物理量可出推導出月球的半徑和質量.(已知萬有引力常量為G、不計月球的自轉),要求:
(1)機器人進行第二次測量的內容是什么?
(2)試推導用上述測量的物理量表示的月球半徑和質量的表達式.
1、C 2、B 3、C 4、D 5、C 6、BC 7、AB 8、BD 9、BD
10、CD
11、(1)4.01 …………3分
(2)0.401 …………3分
(3)1.45 …………3分
12、(1)
(2)見下圖 …………4分
(3)實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分 …………3分
13、(11分)解析:對于啟動狀態有:
…………(2分)
得 …………(1分)
對于制動狀態有:
…………(2分)
得
…………(1分)
(2)電梯勻速運動的速度
…………(1分)
從圖中讀得,電梯勻速上升的時間t2=26s,電梯運動的總時間t=28s
所以總位移
…………(2分)
層高
…………(2分)
14、(12分)解析:甲錯。 …………(1分)
因為摩托車以a = 0.
乙錯。 …………(1分)
若摩托車以a =
正確解答:從上述分析知道,摩托車追上汽車的過程中,先加速到最大速度υm,再以此最大速度υm追趕汽車.設加速到最大速度υm所需的時間為t0,則以最大速度υm追趕的時間為t-t0.?
對摩托車加速段有:υm = at0? …………(1分)
由摩托車和汽車運動的位移相等可得:at+υm(t-t0) = υt+s0? …………(1分)
解得:a =
15、(13分)解析:(1)機器人在月球上用彈簧秤豎直懸掛物體,靜止時讀出彈簧秤的讀數F,即為物體在月球上所受重力的大小 …………(3分)
(2)在月球上忽略月球的自轉可知 =F ①
…………(1分)
②
…………(1分)
飛船在繞月球運行時,因為是靠近月球表面,故近似認為其軌道半徑為月球的半徑R,由萬有引力提供物體做圓周運動的向心力可知③
…………(2分) 又
④
…………(1分)
由①、②、③、④式可知月球的半徑 …………(2分)
月球的質量 …………
(3分)
16、(13分)解析:(1)從O點上升到M點,豎直方向上:
…………(1分)
…………(1分)
水平方向上:
…………(1分)
…………(1分)
…………(1分)
…………(2分)
(2)小球由O到N的時間
…………(1分)
…………(1分)
落到N點,重力勢能變化為零,電場力做功等于機械能的變化
…………(2分)
…………(2分)
17、(16分)解析:因為
…………(1分)
所以 ………… (1分)
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||
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…………(1分)
…………(1分)
(2)小球如能沿圓環內壁滑動到d點,表明小球在d點仍在做圓周運動,則
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當Nd已經減小到零(表示小球剛能到d點,但球與環頂已是接觸而無擠壓,處于“若即若離”狀態)時,
度就不可能沿圓環到達d點.這就表明小球如能到達d點,其機械能至少應是
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因此小球不可能到達d點.
…………(2分)
…………(1分)
定是在c、d之間的某點s離開圓環的.設半徑Os與豎直方向夾α角,
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||
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…………(2分)
小球從s點開始脫離圓環,所以圓環對小球已無彈力,僅由重力G
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…………(2分)
將①式代入②式得 mgcosα=2mg(1-cosα) …………(1分)
cosα=2/3 …………(1分)
…………(1分)
所以,小球到達高度為5R/3的s點開始脫離圓環,做斜上拋運動.…………(2分)
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