【题目】美国国家科学基金会2010年9月29日宣布,天文学家发现一颗迄今为止与地球最类似的太阳系外的行星,如图所示,这颗行星距离地球约20亿光年(189.21万亿公里),,公转周期约为37年,这颗名叫Gliese581g的行星位于天枰座星群,它的半径大约是地球的2倍,重力加速度与地球相近.则下列说法正确的是( )
A. 飞船在Gliese581g表面附近运行时的速度大于7.9km/s
B. 该行星的质量约为地球质量的4倍
C. 该行星的平均密度约是地球平均密度的2倍
D. 在地球上发射航天器到达该星球,航天器的发射速度至少要达到第三宇宙速度
【答案】ABD
【解析】A、飞船在Gliese581g表面附近运行时,万有引力提供向心力,则
解得: ,该星球半径大约是地球的2倍,重力加速度与地球相近,所以在该星球表面运行速度约为地球表面运动速度的倍,地球表面附近运行时的速度为,所以以在该星球表面运行速度约为,故A正确;
B、忽略星球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式: ,
这颗行星的重力加速度与地球相近,它的半径大约是地球的2倍,所以它的质量是地球的4倍,故B正确;
C、根据密度的定义式,故该行星的平均密度与地球平均密度之比等于半径的倒数比,即该行星的平均密度约是地球平均密度的,故C错误;
D、由于这颗行星在太阳系外,所以航天器的发射速度至少要达到第三宇宙速度,故D正确。
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【题目】英国特技演员史蒂夫·特鲁加里亚曾飞车挑战世界最大环形车道.如图所示,环形车道竖直放置,半径为6m,若汽车在车道上以12m/s恒定的速率运动,演员与汽车的总质量为1000kg,重力加速度g取10m/s2,则( )
A. 汽车通过最低点时,演员处于超重状态
B. 汽车通过最高点时对环形车道的压力为1.4×104N
C. 若要挑战成功,汽车在最高点的速率不可能低于12m/s的恒定速率运动
D. 汽车在环形车道上的角速度为1rad/s
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【题目】如图所示,a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星,a和b质量相等且小于c的质量,则
A. b所需向心力最小
B. b、c的周期相同且大于a的周期
C. b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度
D. c加速可追上同一轨道上的b,b减速可等候同一轨道上的c
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【题目】如图所示,虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面。两个带电粒子M、N(重力忽略不计)以平行于等势面的初速度射入电场,运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。已知M是带正电的带电粒子。则下列说法中正确的是
A. N一定也带正电
B. a点的电势高于b点的电势,a点的场强大于b点的场强
C. 带电粒子N的动能增大,电势能减小
D. 带电粒子M的动能减小,电势能增大
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【题目】如图所示,导热的圆柱形汽缸固定在水平桌面上,横截面积为S、质量为m1的活塞封闭着一定质量的气体(可视为理想气体),活塞与汽缸间无摩擦且不漏气.总质量为m2的砝码盘(含砝码)通过左侧竖直的细绳与活塞相连.当环境温度为T时,活塞离缸底的高度为h.现环境温度度发生变化,当活塞再次平衡时活塞离缸底的高度为,求:
(ⅰ)现环境温度变为多少?
(ⅱ)保持(ⅰ)中的环境温度不变,在砝码盘中添加质量为Δm的砝码时,活塞返回到高度为h处,求大气压强。
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【题目】如图所示,质量为M的三角形滑块置于水平光滑地面上,三角形的底边长为L,斜面也光滑,当盒子里为m的滑块(看做质点)沿斜面下滑的过程中( )
A. M与m组成的系统动量守恒,机械能守恒
B. m沿斜面滑动底端时,M移动的位移大小为
C. m对M的冲量大小等于M的动量变化量
D. m克服支持力做的功等于M增加的动能
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【题目】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种,.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.
(1)如图所示是实验中得到一条纸带,将起始点记为O,并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点,分别记为A、B、C、D、E、F,量出与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6,使用交流电的周期为T,设重锤质量为m,则在打E点时重锤的动能为_______,在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为_______
(2)在本实验中发现,重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能,主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,为了测定阻力大小,可算出(1)问中纸带各点对应的速度,分别记为v1至v6,并作图象,如图③所示,直线斜率为k,则可测出阻力大小为_______.
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【题目】如图所示,倾角为的足够长的固定斜面处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,一带正电小物块从斜面顶端由静止开始沿斜面向下滑动,运动时间与速度图像如图所示.(已知, ,取重力加速度),则下列说法正确的是( )
A. 小物块下滑的加速度为
B. 小物块最终将飞离斜面做曲线运动
C. 小物块下滑过程中机械能守恒
D. 如小物块质量为,则时,重力的功率为
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【题目】真空中有如图所示矩形区域,该区域总高度为2h、总宽度为4h,其中上半部分有磁感应强度为B、垂直纸面向里的水平匀强磁场,下半部分有竖直向下的匀强电场,x轴恰为水平分界线,正中心恰为坐标原点O.在x=2.5h处有一与x轴垂直的足够大的光屏(图中未画出).质量为m、电荷量为q的带负电粒子源源不断地从下边界中点P由静止开始经过匀强电场加速,通过坐标原点后射入匀强磁场中.粒子间的相互作用和粒子重力均不计.
(1)若粒子在磁场中恰好不从上边界射出,求加速电场的场强E;
(2)若加速电场的场强E为(1)中所求E的4倍,求粒子离开磁场区域处的坐标值;
(3)若将光屏向x轴正方向平移,粒子打在屏上的位置始终不改变,求加速电场的场强E′(E′<E)的可 能值?
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