16.某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛由火箭作動力的陸地太空兩用汽車,沿赤道行駛并且汽車相對于地球速度可以任意增加,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)汽車速度增加到某一值時,汽車將離開地球成為繞地球做圓周運(yùn)動的“航天汽車”. R=6400km,g=10m/s2.對此下列說法正確的是( 。
A.汽車在地面上速度增加時,它對地面的壓力增大
B.在此“航天汽車”上用彈簧測力計(jì)能測量物體重力的大小
C.此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動的最小周期為 1h
D.當(dāng)汽車離開地球的瞬間速度約達(dá)到 28000km/h

分析 汽車沿地球赤道行駛時,由重力和支持力的合力提供向心力,由牛頓第二定律分析速度減小時,支持力的變化,再由牛頓第三定律確定壓力的變化.當(dāng)速度增大時支持力為零,汽車將離開地面繞地球圓周運(yùn)動.根據(jù)第一宇宙速度和地球半徑求出“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動的最小周期為1h.在此“航天汽車”上物體處于完全失重狀態(tài),不能用彈簧測力計(jì)測量物體的重力.

解答 解:A、汽車沿地球赤道行駛時,由重力和支持力的合力提供向心力.設(shè)汽車的質(zhì)量為m,支持力為F,速度為v,地球半徑為R,則由牛頓第二定律得:
mg-F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,
得:F=mg-m$\frac{{v}^{2}}{R}$
可知,當(dāng)汽車速度v增大時,支持力F減小,則汽車對對地面的壓力減。蔄錯誤.
B、在此“航天汽車”上物體處于完全失重狀態(tài),不能用彈簧測力計(jì)測量物體的重力.但可以測量力的大小,故B錯誤.
C、“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動時半徑越小,周期越小,則環(huán)繞地球附近做勻速圓周運(yùn)動時,周期最。钚≈芷跒椋篢=$\frac{2πR}{T}$,v=7.9km/s,R=6400km,
代入解得:T=5087s=1.4h,“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動的最小周期為1.4h.故C錯誤.
D、7.9km/s是第一宇宙速度,當(dāng)汽車速度v=7.9km/s=28440km/h時,汽車將離開地面繞地球做圓周運(yùn)動,成為近地衛(wèi)星.故D正確.
故選:D

點(diǎn)評 對于第一宇宙速度,是指物體環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動必須具有的速度,當(dāng)物體的速度達(dá)到第一宇宙速度時物體就成為繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星.

練習(xí)冊系列答案
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9.為了研究車輪上A、B兩點(diǎn)的運(yùn)動,在車輪后面的路面上埋設(shè)一根固定不動的木棒作為參考系,木棒與車輪上的A、B兩點(diǎn)連線重合.如圖所示,當(dāng)車輪往前(右)滾動了一段距離后.請注意觀察A、B兩點(diǎn)的位移,下列說法正確的是(  )
A.車輪上A點(diǎn)的位移方向向右B.車輪上A點(diǎn)的位移方向向右偏下
C.車輪上B點(diǎn)的位移方向向右D.車輪上B點(diǎn)的位移方向向右偏上

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7.如圖所示,一帶電粒子只受電場力從A飛到B,徑跡如圖中虛線所示,下列說法正確的是( 。
A.粒子帶負(fù)電B.粒子加速度不斷變小
C.粒子在B點(diǎn)時動能較大D.B點(diǎn)場強(qiáng)小于A點(diǎn)場強(qiáng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,在一高為h的絕緣光滑水平桌面上,有一個帶電量為+q、質(zhì)量為m的帶電小球靜止,小球到桌子右邊緣的距離為s,突然在空間中施加一個水平向右的勻強(qiáng)電場E,且qE=2mg,求:小球經(jīng)多長時間落地?

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11.質(zhì)量為5kg的物體,以5m/s2的加速度豎直下落4m的過程中,它的機(jī)械能將(g取10m/s2)(  )
A.減少了100 JB.增加了100 JC.減少了200 JD.增加了200 J

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,高為h=1.25m的平臺上,覆蓋一層薄冰,現(xiàn)有一質(zhì)量為60kg的滑雪愛好者,以一定的初速度v向平臺邊緣滑去,著地時的速度方向與水平地面的夾角為45°,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力.由此可知(  )
A.滑雪者在空中運(yùn)動的時間為0.5 s
B.滑雪者著地點(diǎn)到平臺邊緣的水平距離是2.5 m
C.滑雪者著地時的速度大小是5.0 m/s
D.滑雪者著地前瞬間,重力做功的瞬時功率是3000$\sqrt{2}$w

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,兩根光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為L,電阻不計(jì),兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角.兩金屬棒ab、cd質(zhì)量分別為m和2m,電阻均為R,用一細(xì)線相連垂直于導(dǎo)軌放置,每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸,棒ab受到一平行于導(dǎo)軌向上的恒定外力F(未知)作用,使兩棒恰好在導(dǎo)軌上靜止.整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上,重力加速度為g.某一時刻,將兩棒間的細(xì)線剪斷,導(dǎo)軌足夠長,求:
(1)細(xì)線剪斷瞬間,金屬棒ab的加速度;
(2)兩棒分別達(dá)到的最大速度是多少;
(3)當(dāng)兩棒達(dá)到最大速度后,經(jīng)過t時間,金屬棒ab產(chǎn)生的熱量為多少?

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5.某人估測一豎直枯井深度,從井口靜止釋放一石頭并開始計(jì)時,經(jīng)2S聽到石頭落井深.由此可知井深約為(不計(jì)聲音傳播時間,重力加速度g取10m/s2)( 。
A.10mB.20mC.30mD.40m

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6.如圖所示,電動機(jī)帶著繃緊的傳送帶始終以v=2m/s的速度順時針運(yùn)動,傳送帶與水平面的夾角θ=30°,現(xiàn)把一質(zhì)量為m=10kg的工件輕輕地放在皮帶的底端,經(jīng)過一段時間后,工件被送到高h(yuǎn)=2m的平臺上,已知工件與皮帶之間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,除此之外,不計(jì)其它損耗.(g取10m/s2)求:
(1)傳送帶對物體做的功
(2)產(chǎn)生的熱量
(3)由于傳送物體傳送帶多消耗的電能.

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