宇航員站在一星球表面上的某高處,沿水平方向拋出一個小球。經(jīng)過時間t,小球落到星球表面,測得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L。若拋出時的初速度增大到2倍,則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為
。已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上,該星球的半徑為R,萬有引力常數(shù)為G,則:
(1)若在該星球上發(fā)射衛(wèi)星,求最小的發(fā)射速度;
(2)該星球的平均密度為多大?
【命題立意】本題考查平拋運(yùn)動與萬有引力相結(jié)合的知識。
【思路點(diǎn)撥】根據(jù)平拋運(yùn)動求解重力加速度,再根據(jù)重力提供向心力求解發(fā)射速度。在星球表面上,重力等于萬有引力,據(jù)此求解密度。
【答案】(1)
(2)![]()
【解析】(1)拋出點(diǎn)高度h、水平射程x與L之間有關(guān)系:
(2分)
當(dāng)初速度增加到2倍時,由平拋運(yùn)動學(xué)知識,水平射程也增加到2倍變?yōu)?x,則有:
(1分)
根據(jù)題意有:
(1分)
在星球上發(fā)射衛(wèi)星時:
(1分)
聯(lián)立解得最小發(fā)射速度為
(1分)
(2)由(1)可得
(1分)
在星球表面上
(1分)
而
(1分)
聯(lián)立解得
(1分)
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖7所示,兩根長直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中,O為M、N連線中點(diǎn),連線上a、b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對稱.導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流.已知長直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=k
,式中k是常數(shù),I是導(dǎo)線中的電流、r為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離.一帶正電的小球以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā)沿連線運(yùn)動到b點(diǎn).關(guān)于上述過程,下列說法正確的是( )
![]()
圖7
A.小球先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動
B.小球一直做勻速直線運(yùn)動
C.小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大
D.小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?/p>
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科目:高中物理 來源: 題型:
在一次學(xué)校田徑運(yùn)動會上,小明同學(xué)以背越式成功地跳過了1.90米的高度,打破校運(yùn)會記錄,如右圖。若忽略空氣阻力,g取10m/s2。則下列說法正確的是
( )
A.小明下降過程中處于失重狀態(tài)
B.小明起跳以后在上升過程中處于超重狀態(tài)
C.小明起跳時地面對他的支持力大于他的重力
D.小明起跳以后在下降過程中重力消失了
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科目:高中物理 來源: 題型:
如右圖所示,民族運(yùn)動會上有一個騎射項(xiàng)目,運(yùn)動員騎在奔馳的馬背上沿著水平直跑道AB運(yùn)動拉弓放箭射向他左側(cè)的固定靶。假設(shè)運(yùn)動員騎馬奔馳的速度為v1,運(yùn)動員靜止時射出的箭速度為v2,跑道離固定靶的最近距離OA=d。若不計(jì)空氣阻力和箭的重力的影響,要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時間最短,則
( )
A.運(yùn)動員騎馬奔馳時應(yīng)該瞄準(zhǔn)靶心放箭
B.運(yùn)動員應(yīng)該在距離A點(diǎn)為
的地方放箭
C.箭射到靶的最短時間為![]()
D.箭射到靶的最短時間為![]()
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科目:高中物理 來源: 題型:
如右圖,三個質(zhì)點(diǎn)a、b、c質(zhì)量分別為m1、m2、M(M>> m1,M>> m2)。在c的萬有引力作用下,a、b在同一平面內(nèi)繞c沿逆時針方向做勻速圓周運(yùn)動,它們的周期之比Ta∶Tb=1∶k;從圖示位置開始,在b運(yùn)動一周的過程中,則
( )
A.a、b距離最近的次數(shù)為k次
B.a、b距離最近的次數(shù)為k+1次
C.a、b、c共線的次數(shù)為2k
D.a、b、c共線的次數(shù)為2k-2
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科目:高中物理 來源: 題型:
如右圖所示,物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動。監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。取g=10m/s2,則 ( )
A.第1s內(nèi)推力做功為1J
B.第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W=2.0J
C.第1.5s時推力F的功率為2W
D.第2s內(nèi)推力F做功的平均功率![]()
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科目:高中物理 來源: 題型:
運(yùn)動員駕駛摩托車做騰躍特技表演是一種刺激性很強(qiáng)的運(yùn)動項(xiàng)目。如下圖所示,運(yùn)動員駕駛摩托車的在AB段加速,到B點(diǎn)時速度為v0=20m/s,之后以恒定功率P=1.8kw沖上曲面BCDE,經(jīng)t=13s的時間到達(dá)E點(diǎn)時,關(guān)閉發(fā)動機(jī)后水平飛出。已知人和車的總質(zhì)量m=180 kg,坡頂高度h=5m,落地點(diǎn)與E點(diǎn)的水平距離x=16m,重力加速度g=10m/s2。求摩托車在沖上坡頂?shù)倪^程中克服阻力做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:
質(zhì)量為m,帶電量為-q的微粒(重力不計(jì)),經(jīng)過勻強(qiáng)電場中的A點(diǎn)時速度為v,方向與電場線垂直,運(yùn)動到B點(diǎn)時速度大小為2v,如下圖所示。已知A、B兩點(diǎn)間的距離為d。求:
(1)A、B兩點(diǎn)的電勢差;
(2)電場強(qiáng)度的大小和方向。
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科目:高中物理 來源: 題型:
2010年,上海成功舉辦盛大的世界博覽會;仨幌職v屆世博會,很多科技成果從世博會上走向世界。例如:1873年奧地利維也納世博會上,線路意外搭錯造就“偶然發(fā)明”,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)變成了電動機(jī)。如右圖所示,是著名的電磁旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),這一裝置實(shí)際上就是最早的電動機(jī)。圖中A是可動磁鐵,B是固定導(dǎo)線,C是可動導(dǎo)線,D是固定磁鐵。圖中黑色部分表示汞(磁鐵和導(dǎo)線的下半部分都浸沒在汞中),下部接在電源上。請你判斷這時自上向下看,A和C轉(zhuǎn)動方向?yàn)?
( )
A.可動磁鐵A轉(zhuǎn)動方向?yàn)槟鏁r針
B.A和C轉(zhuǎn)動方向均為逆時針
C.可動導(dǎo)線C轉(zhuǎn)動方向?yàn)轫槙r針
D.A和C轉(zhuǎn)動方向均為順時針
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