练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    航天飞机绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．某兴趣小组通过查阅资料获知，弹簧弹性势能的公式为EP=
    12
    kx2    （其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）．他们设计了一种装置用于在航天飞机中测物体的质量，具体的方法如图甲所示，A是待测质量的小铁块，MN是平行航天飞机地板的平面，a为固定在小铁块上的挡光条，b、c 分别是光电门的激光发射和接收装置（当有物体从 b、c间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间）．另有一把游标卡尺、一把毫米刻度尺、已知劲度系数为k的轻弹簧，他们设计的实验步骤如下：精英家教网
    （1）用 20 个等分刻度的游标卡尺测定小铁块A上的挡光条宽d，读数如图乙所示，则挡光条d为
     
    mm．
    （2）让弹簧的一端固定在MN左端的航天飞机壁上（MN足够长），弹簧的自由端处在O处，将小铁块与弹簧的自由端接触，将b、c固定在弹簧的自由端以右P点（与之连接的电路未画出），此时应记下点
     
    位置，然后沿MN向左压缩弹簧使小铁块至点Q，此时应测量
     
    之间的距离L．
    （3）无初速度释放小铁块，读出小铁块挡光条通过光电门b、c的时间为△t．则小铁块的质量的表达式m=
     
    （用符号表示）．
    分析：（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．
    （2）（3）弹性势能的减小量等于动能的增加量，求解出表达式后确定待测量．
    解答：解：（1）游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.05×4mm=0.20mm，所以最终读数为10.20mm．
    （2）记录下弹簧的压缩量，故需记录下O位置和OQ间的距离；
    （3）速度：v=
    d
    △t
    ；
    动能增加量：△Ek=
    1
    2
    mv2=
    md2
    (△t)2
    ；
    势能减小量：△Ep=
    1
    2
    kL2    ；
    机械能守恒，故：△Ep=△Ek；
    联立解得：m=
    kL2(△t)2
    d2
    ；
    故答案为：（1）1.020；（2）O，OQ；（3）m=
    kL2(△t)2
    d2
    ．
    点评：本题关键明确实验原理，然后运用机械能守恒定律列式求解，不难．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    一航天飞机绕地球做匀速圆周运动，航天飞机内一机械手将物体相对航天飞机无初速度地释放于机外，则此物体将（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    下列说法正确的有（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    航天飞机绕地球做匀速圆周运动时，机上的物体处于失重状态，是指这个物体（　　）
    A、不受地球的吸引力B、受到地球吸引力和向心力平衡C、不受重力作用D、受到的地球引力提供了物体做圆周运动的向心力

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    2003年2月1日北京时间22时左右，美国服役年限最久的航天飞机“哥伦比亚”号在降落时突然与地面控制中心失去联系，不久后德克萨斯北部的居民便听到一声巨大的爆炸声，载有7名宇航员的航天飞机在进入大气层后已经解体．这是美国自1986年以来发生的第二次航天飞机失事事件．载人航天是人类驾驶和乘坐航天器在太空中从事各种探测、研究、试验和军事应用的飞行活动．

    （1）航天飞机绕地球做匀速圆周运动时，宇航员会处于完全失重状态．下列说法中正确的是（    ）

    A．宇航员仍受重力作用                          B．宇航员受力平衡

    C．宇航员不受任何力作用                        D．重力正好提供向心力

    （2）下列能在飞船实验舱中做实验的仪器是（    ）

    A．摆钟                                        B．水银气压计

    C．天平                                        D．多用电表

    （3）航天飞机表面常贴有特制的陶瓷片，其作用是（    ）

    A．增加航天飞机的强度，防止受流星及太空垃圾撞击而损坏

    B．将太阳能转化为电能供航天飞机使用

    C．便于雷达跟踪，接收地面指挥中心的指令

    D．陶瓷片耐高温、隔热，能有效保护航天飞机安全返回地面

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案