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【题目】随着科幻电影《流浪地球》的热映,“引力弹弓效应”进入了公众的视野。“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器,借助行星的引力来改变自己的速度。为了分析这个过程,可以提出以下两种模式:探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星,分别因相互作用改变了速度。如图所示,以太阳为参考系,设行星运动的速度为,探测器的初速度大小为v0,在图示的两种情况下,探测器在远离行星后速度大小分别为v1v2.探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞,但是在行星的运动方向上,其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。那么下列判断中正确的是

A. v1> v0B. v1= v0C. v2> v0D. v2=v0

【答案】A

【解析】

设探测器的质量为m,行星的质量为M,探测器和行星发生弹性碰撞.

AB、对于模型一:设向左为正,由动量守恒定律:,由能量守恒,联立解得探测器碰后的速度,因,则,故A正确,B错误.

CD、对于模型二:设向左为正,由动量守恒定律:,由能量守恒,联立解得探测器碰后的速度,因,则;故CD均错误.

故选A.

练习册系列答案
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【题目】如图(a),点电荷MN固定于光滑绝缘水平桌面上,其连线的中垂线上有ABC三点。带负电的小球自A点由静止释放,其运动的v-t图像如图(b)所示,图中tBtC分别为小球运动到BC点的时刻。设BC两点的电场强度大小分别为EBEC;小球在这两点的电势能分别为EpBEpC,则EB___________ECEpB___________EpC (选填“<”“>”或者“=”)

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【题目】在研究平抛运动实验中,(1)1是横档条,卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端时的_______

A.球心 B.球的上端 C.球的下端

在此实验中,下列说法正确的是________

A. 斜槽轨道必须光滑 B.记录的点应适当多一些

C.用光滑曲线把所有的点连接起来D.y轴的方向根据重垂线确定

(2)图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可以判断实验操作错误的是____

A.释放小球时初速度不为零 B.释放小球的初始位置不同 C.斜槽末端切线不水平

(3)图3是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置,其中正确的是_______

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【题目】如图所示,a为竖直平面内的半圆环acb的水平直径,c为环上最低点,环半径为R.将一个小球从a点以初速度v0沿ab方向抛出,设重力加速度为g,不计空气阻力.(  )

A. 当小球的初速度v0=时,掉到环上时的竖直分速度最大

B. 当小球的初速度v0时,将撞击到环上的圆弧ac

C. v0取适当值,小球可以垂直撞击圆环

D. 无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击圆环

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【题目】两根足够长的平行光滑导轨,相距1 m水平放置。匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间B=0.4 T。金属棒abcd质量分别为0.1 kg0.2 kg,电阻分别为0.4 Ω0.2 Ω,两棒的长度都是1m并排垂直横跨在导轨上。若两棒以相同的初速度3 m/s向相反方向分开,不计导轨电阻,求:

(1)棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小;

(2)金属棒运动达到稳定的过程中,回路上释放出的焦耳热和通过cd棒的电量。

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【题目】可利用如图l所示的电路研究光电效应中电子的发射情况与光照的强弱、光的频率等物理量间的关系.KA是密封在真空玻璃管中的两个电极,K受到光照时能够发射电子.KA之间的电压大小可以调整,电源的正负极也可以对调.

(1)a.电源按图1所示的方式连接,且将滑动变阻器中的滑片置于中央位置附近。试判断:光电管中从K发射出的电子由KA的运动是加速运动还是减速运动?

b.现有一电子从K极板逸出,初动能忽略不计,已知电子的电量为e,电子经电压U加速后到达A极板.求电子到达A极板时的动能Ek.

(2)在图l装置中,通过改变电源的正、负极,以及移动变阻器的滑片,可以获得电流表示数,与电压表示数U之间的关系,如图2所示,图中UC叫遏止电压.实验表明,对于一定频率的光,无论光的强弱如何, 遏止电压都是一样的。请写出光电效应方程,并对“一定频率的光,无论光的强弱如何,遏止电压都是一样的”做出解释.

(3)美国物理学家密立根为了检验爱因斯坦光电效应方程的正确性,设计实验并测量了某金属的遏止电压UC与入射光的频率.根据他的方法获得的实验数据绘制成如图 3所示的图线。已知电子的电量e=1.6×l0-19C,求普朗克常量h.(将运算结果保留l位有效数字.)

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【题目】AB两物体从同一位置向同一方向同时运动,甲图是A物体的位移时间图像,乙图是B物体的速度时间图像,根据图像,下列说法正确的是

A. 运动过程中,AB两物体相遇一次

B. 运动过程中,AB两物体相遇两次

C. AB两物体最远距离是20m

D. 6秒内,A物体的平均速度是B物体的平均速度的两倍

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【题目】无线充电技术已经广泛应用于日常生活中图甲是手机无线充电原理图,经简化后如图乙所示.设线圈处于平行于线圈轴线的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图丙所示(设磁场方向垂直纸面向里为正方向),虚线框内是整流电路,其作用是使流过电流表的电流方向始终向右,其他影响忽略不计已知线圈匝数n=100匝,线圈面积S=1×10-3m2,电流表示数为1A,充电电池内阻r=0.5Ω,充电电池容量为2000mAh1mAh=3.6C),设充电过程中电流恒定,充电前电池电量为零

1)在00.5×10-2s时间内,线圈产生的感应电动势大小以及线圈中感应电流的方向;

2)充电电池的发热功率;

3将充电电池电量充满需要多长时间.

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【题目】如图所示,有质量为2mm的小滑块PQP套在固定竖直杆上,Q放在水平地面上。PQ间通过饺链用长为L的刚性轻杆连接,一轻弹簧左端与Q相连,右端固定在竖直杆上,弹簧水平,α=30°时,弹簧处于原长。当α=30°时,P由静止释放,下降到最低点时α变为60°,整个运动过程中,PQ始终在同一竖直平面内,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g。则P下降过程中

A. PQ组成的系统机械能守恒

B. α=45°时,PQ的速度相同

C. 弹簧弹性势能最大值为(1)mgL

D. P下降过程中动能达到最大前,Q受到地面的支持力小于3mg

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