【题目】如图所示,飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动,到达轨道A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ并绕月球做圆周运动.假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,则
A. 飞行器在B点处点火后,动能增加
B. 由已知条件可求出飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期为5π
C. 仅在万有引力作用情况下,飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上通过B点的加速度
D. 飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为2π
【答案】BD
【解析】
在月球表面,重力等于万有引力,在任意轨道,万有引力提供向心力,联立方程即可求解,
卫星变轨也就是近心运动或离心运动,根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定速度关系;
飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行,重力提供向心力,根据向心力周期公式即可求解,在根据开普勒第三定律求解轨道Ⅱ上的周期;
无论在什么轨道上,只要是同一个点,引力必定相同,加速度必定相同;
A、在圆轨道实施变轨成椭圆轨道远地点或是由椭圆轨道变轨到圆形轨道都是做逐渐靠近圆心的运动,要实现这个运动必须万有引力大于飞船所需向心力,所以应给飞船点火减速,减小所需的向心力,故点火后动能减小,故A错误;
B、设飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为,则:,解得:,根据几何关系可知,Ⅱ轨道的半长轴,根据开普勒第三定律,则可以得到:,故BD正确;
C、只有万有引力作用下,飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大于在轨道Ⅲ在B点的距离相等,万有引力相同,则加速度故相等,故C错误。
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【题目】如图所示,空间存在着电场强度为E=2.5×102N/C、方向竖直向上的匀强电场,一长为L=0.5m的绝缘细线,一端固定在O点,一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10﹣2C的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,则小球能运动到最高点.不计阻力.取g=10m/s2.求:
(1)小球的电性.
(2)细线在最高点受到的拉力.
(3)若小球刚好运动到最高点时细线断裂,则细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为细线的长度L时,小球距O点的高度.
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【题目】用如图所示的装置可以做“探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”实验。
(1)本实验采用的科学方法是______。
(2)转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动,横臂的挡板对球的压力提供了小球做匀速圆周运动的,弹簧测力筒上露出的标尺可以显示此力的大小。由图示情景可知,钢球A与铝球B的角速度关系为ωA______ωB.(选填“>”“=”或“<”)。
(3)通过图示情景实验可以得到的结论是______。
A.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
B.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成正比
C.在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比
D.在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比
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【题目】如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T0,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星从P经过M、Q到N的运动过程中( )
A. 从M到Q所用的时间大于T0/4
B. 从Q到N阶段,加速度逐渐变小
C. 从P到Q阶段,速率逐渐变大
D. 从M到N阶段,速率先减小后增大
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【题目】如图所示,一带电粒子在匀强电场中只受电场力而运动,经过一平面直角坐标系中的a、O、b 三点时的动能分别为10eV、4eV、12eV,下列说法正确的有( )
A. 该电场方向一定与xOy平面平行
B. 该电场场强大小为200V/m
C. O点是该粒子轨迹上电势能最高的点
D. 该粒子轨迹为抛物线
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【题目】如图所示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数增大了0.2 A,电流表A2的示数增大了0.8 A,则下列说法正确的是( )
A. 电压表V2示数不变
B. 电压表V3示数增大
C. 该变压器起降压作用
D. 变阻器滑片是沿d→c的方向滑动
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【题目】在公园里我们经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏——“套圈”,如图所示是“套圈”游戏的场景。假设某小孩和大人从同一条竖直线上距离地面的不同高度处分别水平抛出两个小圆环大人抛出圆环时的高度为小孩抛出圆环高度的倍,结果恰好都套中地面上同一物体。不计空气阻力,则大人和小孩所抛出的圆环
A. 运动时间之比为9︰4
B. 速度变化率之比为4︰9
C. 水平初速度之比为2︰3
D. 落地时速度之比为3︰2
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【题目】为了测定电阻的阻值,实验室提供下列器材:待测电阻R(阻值约100 Ω)、滑动变阻器R1(0~100 Ω)、滑动变阻器R2(0~10 Ω)、电阻箱R0(0~9 999.9 Ω)、理想电流表A(量程50mA)、直流电源E(3 V,内阻忽略)、导线若干、开关若干.
(1)甲同学设计如上图(a)所示的电路进行实验.
①请在图(b)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接_________.
②滑动变阻器应选________(选填字母代号即可).
③实验操作时,先将滑动变阻器的滑动触头移到最________(选填“左”或“右”)端,再接通开关S;保持S2断开,闭合S1,调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置,并记下电流I1.
④断开S1,保持滑动变阻器阻值不变,调整电阻箱R0阻值在100Ω左右,再闭合S2,调节R0阻值使得电流表读数为________时,R0的读数即为电阻的阻值.
(2)乙同学利用电路(c)进行实验,改变电阻箱R0的值,读出电流表相应的电流I,由测得的数据作出图线如图(d)所示,图线纵轴截距为m,斜率为k,则电阻的阻值为________(用m、k表示).
(3)若电源内阻是不可忽略的,则上述电路(a)和(c),哪种方案测电阻更好________?原因是____________.
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【题目】为了测定一节干电池的电动势和内电阻,现准备了下列器材:
①待测干电池E(电动势约1.5 V,内阻约为1.0 Ω)
②电流表G(满偏电流3.0 mA,内阻为10 Ω)
③电流表A(量程0~0.60 A,内阻约为0.10 Ω)
④滑动变阻器R1(0~20 Ω,2 A) ⑤滑动变阻器R2(0~1000 Ω,1 A)
⑥定值电阻R3=990 Ω ⑦开关和导线若干
(1)为了能尽量准确地进行测量,也为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是________(填仪器字母代号);
(2)请在图甲所示的方框中画出实验电路原理图,并注明器材的字母代号;
(3)图乙所示为某同学根据正确的电路图做出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由该图线可求出被测干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω。
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