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【题目】电影《流浪地球》讲述的是面对太阳快速老化膨胀的灾难,人类制定了“流浪地球”计划,这首先需要使自转角速度大小为的地球停止自转,再将地球推移出太阳系到达距离太阳最近的恒星(比邻星)。为了使地球停止自转,设想的方案就是在地球赤道上均匀地安装N台“喷气”发动机,如下图所示(N较大,图中只画出了4个)。假设每台发动机均能沿赤道的切线方向提供大小恒为F的推力,该推力可阻碍地球的自转。已知描述地球转动的动力学方程与描述质点运动的牛顿第二定律方程F=ma具有相似性,为,其中M为外力的总力矩,即外力与对应力臂乘积的总和,其值为NFRI为地球相对地轴的转动惯量;β为单位时间内地球的角速度的改变量。将地球看成质量分布均匀的球体,下列说法中正确的是(  )

A.F=ma的类比中,与质量m对应的物理量是转动惯量I,其物理意义是反映改变地球绕地轴转动情况的难易程度

B.β的单位为rad/s

C.地球自转刹车过程中,赤道表面附近的重力加速度逐渐变小

D.地球停止自转后,赤道附近比两极点附近的重力加速度大

【答案】A

【解析】

A.在M=IβF=ma的类比中,与转动惯量I对应的物理量是m,其物理意义是反映改变地球绕地轴转动情况的难易程度,A正确;

B.根据

代入单位运算可知其单位为,故B错误;

C.地球自转刹车过程中,赤道表面附近的重力加速度逐渐变大,故C错误;

D.地球停止自转后,赤道附近和两极点附近的重力加速度大小相等,故D错误。

故选A

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系。

(1)该同学将实验器材如图甲所示连接后,沙桶的质量_____远小于小车及传感器总质量(填需要”、 “不需要”)。

(2)先接通电源,再释放小车,获得一条纸带如图乙,O、A、B、C、DE为纸带上六个计数点,O为开始时打的第一个点,则OD间的距离为___ cm.

(3)图丙是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至起点O的距离),由此图可计算出图线的斜率为k,则可算出加速度为 ____

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【题目】如图所示,半径未知的光滑圆弧AB与倾角为37°的斜面在B点连接,B点的切线水平。斜面BC长为L=0.3m。整个装置位于同一竖直面内。现让一个质量为m的小球从圆弧的端点A由静止释放,小球通过B点后恰好落在斜面底端C点处。不计空气阻力。(g10m/s2

(1)求圆弧的轨道半径;

(2)若在圆弧最低点B处放置一块质量为m的胶泥后,小球仍从A点由静止释放,粘合后整体落在斜面上的某点D。若将胶泥换成3m重复上面的过程,求前后两次粘合体在斜面上的落点到斜面顶端的距离之比。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某兴趣小组要测定一节干电池的电动势和内阻。

(1)可以用多用电表的______挡粗测干电池的电动势;可以用多用电表的欧姆挡粗测电池的内阻吗?答:_______

(2)为了较理想的测得干电池的电动势和内阻,除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有(每个器材仅一个):

a)电流表(量程1mA、内阻R1=300Ω);

b)电流表(量程0.6A、内阻R2=2Ω);

c)电流表(量程3A、内阻R30.5Ω);

d)电阻箱(R0阻值范围0~9999.9Ω、额定电流1A);

e)滑动变阻器(R4阻值范围0~10Ω、额定电流2A);

f)滑动变阻器(R5阻值范围0~1750Ω、额定电流1A)。

某同学设计了如图所示电路图,要使用两个电流表MN,其中电流表M_______(填器材前面小括号中的字母);电流表N_______;滑动变阻器P_________。电阻箱和电流表M要组成一个量程为2V的电压表,那么电阻箱的取值R0_________Ω

(3)若以M电流表的读数I1为纵坐标,N电流表的读数I2为横坐标,画得右图的图像,纵截距为y,横截距为x,上面实验器材的叙述中出现的电阻字母可用,如:R0R1R2等,实验器材后面数量级可参考。用这些字母表达,则干电池的电动势为__________;内阻为__________

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【题目】如图所示,正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入,从b点射出。下列说法正确的是(  )

A.粒子带负电

B.粒子在b点速率大于在a点速率

C.若仅减小磁感应强度,则粒子可能从b点左侧射出

D.若仅减小入射速率,则粒子在磁场中运动时间变长

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【题目】如图所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上,线框边长分别为L2L,其中ab段的电阻为R。在宽度为2L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向竖直向下。线框在水平拉力的作用下以恒定的速率v通过匀强磁场区域,线框平面始终与磁场方向垂直。求:

(1)线框的cd边刚进入磁场时,回路中的电流I

(2)线框进入磁场区域的过程中,拉力的冲量IF的大小;

(3)线框进入和离开磁场的整个过程中,bc边金属导线上产生的电热Qbc

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【题目】如图所示,可在竖直平面内转动的平台上固定着一个内壁光滑的气缸,气缸内有一导热性能良好的活塞,活塞面积为S,活塞底面与气缸底面平行,一定质量的理想气体密封在气缸内。当平台倾角为37°时,气缸内气体体积为V,将平台顺时针缓慢转动直至水平,稳定时气缸内气体的体积为0.9V,该过程中环境温度始终为T0,外界大气压强为p0。已知sin37°=0.6cos37°=0.8。重力加速度为g

(i)求活塞的质量;

()若平台转至水平后,经过一段时间,环境温度缓慢降至0.9T0(大气压强p0保持不变),该过程中气缸内气体内能的减少量为0.14p0V,求该过程中气缸内气体放出的热量Q

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,上端开口的圆柱形汽缸竖直放置,开口处内璧有固定卡环。一定质量的理想气体被质量为m、横截面积为S的光滑活塞封闭在汽缸内,整个装置绝热。开始时,活塞恰好位于正中央,与汽缸底部、卡环间的距离均为L。已知大气压强为p0,重力加速度大小为g。若从初始温度T1=300K开始缓慢加热气体,使活塞缓慢上升。求:

(1)当活塞刚到达卡环时,封闭气体的热力学温度T2

(2)当封闭气体的热力学温度达到T3=750K时,封闭气体的压强p

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,abc分别为固定竖直光滑圆弧轨道的右端点、最低点和左端点,为水平半径,c点和圆心O的连线与竖直方向的夹角。现从a点正上方的P点由静止释放一质量的小球(可视为质点),小球经圆弧轨道飞出后以水平速度通过Q点。已知圆弧轨道的半径,取重力加速度,不计空气阻力。下列分析正确的是(  )

A.小球从P点运动到Q点的过程中重力所做的功为4.5J

B.Pa两点的高度差为0.8m

C.小球运动到b点时对轨道的压力大小为43N

D.小球运动到c点时的速度大小为

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