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1、计算题 分已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,
月球的半径为R,引力常量为G。求:
(1)“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小;
(2)月球的质量;
(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动 ">
时间:2022-12-15 06:28:59
1、计算题 分已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,
月球的半径为R,引力常量为G。求:
(1)“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小;
(2)月球的质量;
(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船,则其绕月运行的线速度应为多大.
参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/j5vmcky1f0e.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/lcryb4eqvle.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> (3)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/cs4rxd5k1d1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:(1)“嫦娥一号”的轨道半径r=R+H,根据线速度与轨道半径和周期的关系得:
“嫦娥一号”运行的线速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/lsc0maoezqm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(2)设月球质量为M,“嫦娥一号”的质量为m,根据万有引力定律和牛顿第二定律,
对“嫦娥一号”绕月飞行有 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/t2wj3gs4fcs.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
解得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/lphyccsgwj2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(3)设绕月球表面做匀速圆周运动的飞船的质量为m0,线速度为v0,绕月球表面做匀速圆周运动的飞船轨道半径约R.根据万有引力定律和牛顿第二定律,对飞船绕月飞行有600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/vnsbgwnwoyc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?
又600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/lphyccsgwj2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,联立可解得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/bgreiclw3y0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,两导轨间距L=1m,导轨的电阻可忽略.M、P两点间接有阻值为R?的电阻.一根质量m=1kg、电阻r=0.2Ω的均匀直金属杆ab放在两导轨上,与导轨垂直且接触良好.整套装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.自图示位置起,杆ab受到大小为F=0.5v+2(式中v为杆ab运动的速度,力F的单位为N)、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用,由静止开始运动,测得通过电阻R的电流随时间均匀增大.g取10m/s2,sin37°=0.6.
(1)试判断金属杆ab在匀强磁场中做何种运动,并请写出推理过程;
(2)求电阻的阻值R;
(3)求金属杆ab自静止开始下滑通过位移x=1m所需的时间t和该过程中整个回路产生的焦耳热Q.600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060517/lvslh0hr4xe.png\">
参考答案:(1)金属杆做匀加速运动(或金属杆做初速为零的匀加速运动).
通过R的电流I=ER+r=BLvR+r,因通过R的电流I随时间均匀增大,即杆的速度v随时间均匀增大,杆的加速度为恒量,故金属杆做匀加速运动.
(2)对杆,根据牛顿第二定律有:F+mgsinθ-BIL=ma
将F=0.5v+2代入得:
? 2+mgsinθ+(0.5-B2L2R+r)v=ma,
因a与v无关,所以
? a=2+mgsinθm=8m/s2
代入得0.5-B2L2R+r=0?得
? R=0.3Ω
(3)由x=12at2得,所需时间t=
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图,一劲度k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着质量均为m=12kg的物体A、B,竖直静止在水平地面上。现要加_竖直向上的力F在上面物体A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.4s,B刚要离开地面,整个过程弹簧都处于弹性限度内(g=10m/s)。求此过程所加外力F的最大值和最小值。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/vydshw5j2cz.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/siwfvdbrxbs.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/elg2jyuet4k.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:初始A未上升时,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/psu2mvwl1jf.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
末态B将要离地时600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/0v0pz5ormrd.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
A的位移600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/52n3gtv3wuh.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
初始时F最小?600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/eq323n5cuct.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
末态时F最大600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/ibwyemzg3hi.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
解得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/elg2jyuet4k.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/siwfvdbrxbs.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/bef55ehwsrl.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
本题难度:简单
4、计算题 (11分)汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/k4jvkbp3pvh.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,汽车行驶过程中所受阻力恒为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/r00e3wvgbbi.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,汽车的质量
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/c0lzpvaj2mr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/txl53rwwdy1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,汽车达到额定功率后,保持额定功率不变继续行驶求:(1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度;
(2)匀加速运动能保持多长时间;
(3)当汽车的速度为20m/s时的加速度
参考答案:(1)32m/(2)12.8s(3)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/rj0tc3nputs.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:(1)汽车匀速行驶时F=f,达到最大速度Vm,
则Vm=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/aiuchrczlab.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=32m/s----2分,
(2)根据F-f=\"m\" a得F=f+m a=5×103N---2分
V=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/e3243o11z0x.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=\"16\" m/s-----2分
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/1p4lc3sng2f.png\" style=\"vertical-align:middle;\">--1分
(3)v=20m/s>16m/s?故车变加速阶段,保持P0不变
则F=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/sayu4ydoax3.png\" style=\"vertical-align:middle;\">--1分
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060518/rj0tc3nputs.png\" style=\"vertical-align:middle;\">--2分
点评:难度较小,熟记机车启动的两种形式和各物理量的变化
本题难度:一般
5、计算题 如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°(sin37?=0.6;cos37?=0.8)的固定且足够长的粗糙斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v—t图像如图乙所示(物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2)试求:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060517/bqu2yb4gr5y.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)拉力F的大小。
(2)t=4s时物体的速度v的大小。
参考答案:(1) F=30N (2) 2m/s
本题解析:(1)设力F作用时物体的加速度为a1,对物体进行受力分析,
y轴? N —mgcosθ=\" 0\" ?1分
公式? f =\" μ\" N ?1分
x轴 F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1? 3分
撤去力后,由牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma2? 3分
根据图像可知:a1=20m/s2,a2=10m/s2,代入解得F=30N,μ=0.5。? 4分
(2)设撤去力后物体运动到最高点时间为t2,
v1=a2t2,解得t2=2s,
则物体沿着斜面下滑的时间为t3=t-t1-t2=1s,
设下滑加速度为a3,由牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma3,
有a3=\"2\" m/s2,t=4s时速度v=a3t3=2m/s。? 4分
点评:本题首先要理解速度的物理意义:斜率等于加速度,“面积”等于位移.也可以根据动量定理和动能定理结合求解.
本题难度:一般