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    15．如图为某次太空探测中，科研人员发射星球探测器在最后着陆阶段的示意图，探测器在距星球表面高度为H=20m处悬停（速度为0），首先使探测器在重力作用下自由下落，下落到距地表h高度处开启发动机，使探测器竖直匀减速下降．不计星球表面大气对探测器的阻力影响，星球表面附近的重力加速度为g0=4m/s2．求：
    （1）若探测器在距星球表面4m处开启发动机，使探测器着陆速度为0，则开启发动机后，探测器减速的加速度应为多大？
    （2）若开启发动机后，探测器以加速度a=8m/s2匀减速下降，为使探测器着陆速度在安全速度0～v1之间（v1=4m/s），探测器开启发动机开始减速的高度h应在什么范围内？（结果可用分数表示）

    分析 （1）根据速度和位移公式可求得探测器减速过程的加速度；
    （2）分别对着地速度0和v1根据速度和位移公式列式可求得减速过程的高度范围值．

    解答 解：（1）自由下落阶段，由位移公式可得：
    H-h=$\frac{{v}^{2}}{2{g}_{0}}$
    解得：
    v=8$\sqrt{2}$m/s；
    减速下落阶段
    h=$\frac{0-{v}^{2}}{-2a}$
    解得：a=16m/s2；
    （2）设着陆速度为最大值v1；
    H-h1=$\frac{{v}_{a}^{2}}{2{g}_{0}}$
    h1=$\frac{{v}_{1}^{2}-{v}_{a}^{2}}{-2a}$
    解得：h1=6m；
    着陆速度为0，
    则有：
    H-h2=$\frac{{v}_{a}^{2}-0}{2{g}_{0}}$；
    h2=$\frac{0-{v}_{t2}^{2}}{-2a}$
    得h2=$\frac{20}{3}$
    所以
    $\frac{20}{3}$m≤h≤6m
    答：（1）若开启发动机后，探测器减速的加速度应为16m/s2；
    （2）探测器开启发动机开始减速的高度h应在$\frac{20}{3}$m≤h≤6m范围内．

    点评 本题考查匀变速直线运动规律的应用，要注意正确分析物理过程，明确速度和位移公式的正确应用．

    练习册系列答案
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    6．教材中，在《探究加速度与力和质量的关系》的实验中，采用的是两辆小车同时运动进行比较的方法，这样做的好处是可使数据的分析与处理变得简单易行，如图所示．

    （1）实验中要研究在小车质量一定的情况下加速度与合外力的关系，其做法是使两小车的质量相同，两托盘中所放砝码的数量不同．让两辆小车同时开始运动，然后同时制动，便可通过测量两小车拽过的绳子的长短来比较两小车的加速度．这样做依据的物理公式是x=$\frac{1}{2}$at2．
    （2）在探究速度与质量的关系时，实验中采用的是在两托盘中放相同数量的砝码，这样做的目的是保证两小车所受合力相同．为了检验小车的加速度a是否与其质量m成反比，在处理实验数据时可采用做出一次函数图象的方法．如果纵坐标表现加速度a，其横坐标应该选用$\frac{1}{m}$．
    （3）处理数据时，总是把托盘和砝码的重力当作小车所受合力．两实际上小车所受合力比托盘和砝码的重力要小一些（选填“大”或“小”）．因此，为使实验结论的可信度更高一些，应使托盘和砝码的总质量尽可能小一些（选填“大”或“小”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．处于量子数n=3的激发态的氢原子，向低能态跃迁时有三种可能，从n=3能级跃迁到n=1能级放出光谱线的波长λ31，从n=3能级跃迁到n=2能级放出光谱线的波长λ32，从n=2能级跃迁到n=1能级放出光谱线的波长λ21，这三个波长之间的关系是（　　）
    A．λ31=λ32+λ21B．$\frac{1}{{λ}_{31}}$=$\frac{1}{{λ}_{32}}$+$\frac{1}{{λ}_{21}}$
    C．λ32=λ31+λ21D．$\frac{1}{{λ}_{32}}$=$\frac{1}{{λ}_{31}}$+$\frac{1}{{λ}_{21}}$

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    10．如图甲所示，MN、PQ是相距d=1m的足够长平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面成某一夹角，导轨电阻不计；长也为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，ab的质量m=0.1kg、电阻R=1Ω；MN、PQ的上端连接右侧电路，电路中R2为一电阻箱；已知灯泡电阻RL=3Ω，定值电阻R1=7Ω，调节电阻箱使R2=6Ω，重力加速度g=10m/s2．现断开开关S，在t=0时刻由静止释放ab，在t=0.5s时刻闭合S，同时加上分布于整个导轨所在区域的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面斜向上；图乙所示为ab的速度随时间变化图象．
    （1）求斜面倾角α及磁感应强度B的大小；
    （2）ab由静止下滑x=50m（此前已达到最大速度）的过程中，求整个电路产生的电热；
    （3）若只改变电阻箱R2的值．当R2为何值时，ab匀速下滑中R2消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？

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    20．水平面上一质量为m的物体，在水平恒力F作用下，从静止开始作匀加速直线运动，经时间t后撤去外力，又经时间3t物体停下，则物体受到的阻力为（　　）
    A．$\frac{F}{3}$B．$\frac{F}{4}$C．$\frac{F}{2}$D．$\frac{2F}{3}$

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    A．在CD段时，A受三个力作用
    B．在DE段时，A的加速度一定平行于斜面向上
    C．在DE段时，A受摩擦力方向一定沿斜面向上
    D．整个下滑过程中，A、B均处于失重状态

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