18．已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G，若以無(wú)限遠(yuǎn)處為零引力勢(shì)能面，質(zhì)量分別為M、m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距為r時(shí)的引力勢(shì)能為-$\frac{GMm}{r}$．一飛船攜帶一探測(cè)器在半徑為3R的圓軌道上繞地球飛行，某時(shí)刻飛船將探測(cè)器沿運(yùn)動(dòng)方向彈出，若探測(cè)器恰能完全脫離地球的引力范圍，即到達(dá)距地球無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)的速度恰好為零，則探測(cè)器被彈出時(shí)的速度為（　�。�
A．$\sqrt{\frac{gR}{3}}$B．$\sqrt{\frac{2gR}{3}}$C．$\sqrt{gR}$D．$\sqrt{2gR}$

分析 抓住探測(cè)器到達(dá)無(wú)限遠(yuǎn)處動(dòng)能為零，引力勢(shì)能為零，結(jié)合機(jī)械能守恒求出探測(cè)器被彈出時(shí)的速度．

解答 解：設(shè)探測(cè)器的質(zhì)量為m，當(dāng)探測(cè)器到達(dá)無(wú)限遠(yuǎn)處時(shí)速度為零，則動(dòng)能為零，引力勢(shì)能為零，根據(jù)機(jī)械能守恒得，$\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{GMm}{3R}=0$，
解得v=$\sqrt{\frac{2GM}{3R}}$，
又GM=gR2，解得v=$\sqrt{\frac{2gR}{3}}$．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了機(jī)械能守恒定律和萬(wàn)有引力等于重力的綜合運(yùn)用，知道探測(cè)器到達(dá)無(wú)限遠(yuǎn)處的機(jī)械能為零，結(jié)合機(jī)械能守恒進(jìn)行求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．如圖所示，有兩個(gè)高低不同的水平面，高水平面光滑，低水平面粗糙．一質(zhì)量為5kg、長(zhǎng)度為2m的長(zhǎng)木板靠在高水平面邊緣A點(diǎn)，其表面恰好與高水平面平齊，長(zhǎng)木板與低水平間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.05，一質(zhì)量為1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊靜止放置，距A點(diǎn)距離為3m，現(xiàn)用大小為6N、水平向右的外力拉小滑塊，當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去外力，滑塊以此時(shí)的速度滑上長(zhǎng)木板．滑塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，取g=10m/s2．求：
（1）滑塊滑動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度大��；
（2）滑塊滑動(dòng)到平板車上時(shí)，滑塊和平板車的加速度大小分別為多少？
（3）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明滑塊能否從平板車的右端滑出．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．有一理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比n1：n2=10：1，當(dāng)其正常工作時(shí)，求：
（1）原、副線圈輸入輸出電壓之比U1：U2=10：1；
（2）原、副線圈輸入輸出電流之比I1：I2=1：10；
（3）原、副線圈輸入輸出功率之比P1：P2=1：1；
（4）原、剔線圈的磁通量變化率之比：1：1；
（5）原、副線圈的電流和電壓的頻率比f(wàn)1：f2=1：1；
（6）當(dāng)副線圈的負(fù)載電阻減小時(shí)，原副線圈上的電流、電壓、功率將如何變化？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．左端封閉右端開口粗細(xì)均勻的倒置U形玻璃管，用水銀封住兩部分氣體，靜止時(shí)如圖所示，若讓管保持豎直狀態(tài)做自由落體運(yùn)動(dòng)，則（　�。�
A．氣體柱Ⅰ長(zhǎng)度減小B．氣體柱Ⅱ長(zhǎng)度不變
C．左、右管中水銀柱高度差h=0D．右管中水銀面將上升

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

13．如圖甲所示裝置可用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，直徑為d的擺球A栓在長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端（L＞d），繩的另一端固定在O點(diǎn)，O點(diǎn)正下方擺球重心經(jīng)過(guò)的位置固定光電門B，現(xiàn)將擺球拉起，使繩偏離豎直方向成θ角時(shí)由靜止開始釋放擺球，當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí)，光電門B記錄的遮光時(shí)間為t，已知重力加速度為g．

（1）新式游標(biāo)卡尺的刻度線看起來(lái)很“稀疏”，使讀數(shù)顯得清晰明了，便于使用者正確讀取數(shù)據(jù)．通常游標(biāo)卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三種規(guī)格；新式游標(biāo)卡尺也有相應(yīng)的三種，但新式游標(biāo)上的刻度卻是19mm等分成10份，39mm等分成20份，99mm等分成50份．圖乙就是一個(gè)“39mm等分成20份”的新式游標(biāo)卡尺，用它測(cè)量擺球A的直徑d，讀數(shù)如圖所示，d=3.030cm．
（2）寫出滿足機(jī)械能守恒的表達(dá)式$gL（1-cosθ）=\frac{1}{2}（\fracxtfb79j{t}）^{2}$（用題中字母表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖中實(shí)線所示，t=$\frac{1}{8}$s時(shí)的波形圖如圖中虛線所示，若波傳播的速度v=8m/s，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．這列波的周期為0.4s
B．這列波沿x軸負(fù)方向傳播
C．t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
D．從t=0時(shí)刻開始質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)0.25s通過(guò)的路程為0.4m
E．x=2m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y=0.2sin4πt（m）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．某同學(xué)為探究合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：
①按圖甲擺好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車質(zhì)量M=0.4kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.1kg．
②先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（電源頻率f=50Hz），然后釋放小車，打出一條紙帶．
（1）經(jīng)過(guò)多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，他從打出的多條紙帶中選出一條打點(diǎn)清晰的，如圖乙所示．把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相連計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，用厘米刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d1=0.041m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.255m，d5=0.360m…他把鉤碼重量（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2）作為選出所受合力，算出0點(diǎn)到第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)合力做功W=0.251J，打下第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車動(dòng)能EK=0.186J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（2）此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他未能得到“合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化”，且誤差很大，主要原因有鉤碼質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量．（只需答一條）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

7．某一位于x=0處的波源從平衡位置沿y軸正方向開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，該波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，已知波源振動(dòng)周期為T，波速為v．關(guān)于在x=$\frac{5vT}{2}$處的質(zhì)點(diǎn)P，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)周期為T，速度的最大值為v
B．若某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，則該時(shí)刻波源振動(dòng)方向沿y軸正方向
C．質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)的方向沿y軸正方向
D．當(dāng)P開始振動(dòng)后，若某時(shí)刻波源在波峰，則此時(shí)P質(zhì)點(diǎn)的加速度一定最大且方向沿y軸正方向
E．若某時(shí)刻波源在波谷，則質(zhì)點(diǎn)P也一定在波谷

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．某同學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)機(jī)械能守恒定律后，利用已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)，在老師的指導(dǎo)下自己設(shè)計(jì)了一套裝置用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖甲所示．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下步驟：
①將質(zhì)量均為M的鉤碼A（包含擋光片）B用輕繩連接后，跨在定滑輪兩側(cè)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)量出A上擋光片中心到光電門中心的豎直距離h．
②在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，系統(tǒng)（鉤碼A、B以及物塊C）由靜止開始運(yùn)動(dòng)，記錄擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間為△t．
③利用游標(biāo)卡尺測(cè)出擋光片的寬度d，如圖乙所示，則d=1.140cm
④計(jì)算有關(guān)物理量，驗(yàn)證機(jī)械能守恒．
（2）如果系統(tǒng)（鉤碼A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系為$mgh=\frac{1}{2}（2M+m）（\fracxx9xbvx{△t}）^{2}$（已知重力加速度為g）
（3）減小該實(shí)驗(yàn)誤差的方法有選擇寬度較窄的擋光片；換密度大體積小的重物；多次測(cè)量h、△t和d，求平均值．

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