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【题目】2020424日是第五个“中国航天日”,中国国家航天局公开中国首次火星探测任务名称、任务标识。中国行星探测任务被命名为“天问(Tianwen)系列”,首次火星探测任务被命名为“天问一号”(Tianwen-1)。假设将来在火星表面完成下面的实验:在固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止放置一个质量为m的小球(可视为质点),如图所示,当给小球水平向右的瞬时冲量I时,小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。已知圆轨道半径为r,火星的半径为R,引力常量为G,则火星的质量为(  )

A.B.C.D.

【答案】A

【解析】

设火星的重力加速度为,小球在最高点的速度为,小球从最低点到最高点的过程中机械能守恒

其中

小球刚好做完整的圆周运动,在最高点有

由以上两式可得

若火星表面有一个物体质量为 ,则其受到的万有引力为

联立解得火星质量

A正确,BCD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】如图所示,水平地面上不同位置的三个物体沿三条不同的路径抛出,最终落在同一点,三条路径的最高点是等高的,若忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是

A沿路径3抛出的物体落地的速率最大

B沿路径3抛出的物体在空中运动的时间最长

C三个物体抛出时初速度的竖直分量相等,水平分量不等

D三个物体抛出时初速度的水平分量相等,竖直分量不等

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一定质量的理想气体,从状态a开始,经历abbcca三个过程回到原状态,其V T图像如图所示,其中图线ab的反向延长线过坐标原点O,图线bc平行于T轴,图线ca平行于V轴,则(  )

A.ab过程中气体压强不变,气体放热

B.bc过程中气体体积不变,气体放热

C.ca过程中气体温度不变,气体从外界吸热

D.整个变化过程中气体的内能先减少后增加

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

1)实验时,一定要进行的操作是____

A.用天平测出砂和砂桶的质量

B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力

C.减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带

E.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录测力计的示数

2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为_______m/s2(结果保留两位有效数字)

3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的图丙a-F图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为,求得图线的斜率为k,则小车的质量为____

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【题目】如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内,质量为m=0.2kg,长为L=1.0m的导体棒ab垂直于导轨,使其从靠近电阻处由静止开始下滑,已知导体棒电阻为r=1Ω,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示。若运动到底端所用时间为t=2.5s,且到底端前速度已达5m/s,求:

(1)磁场的磁感应强度B

(2)下滑到底端的整个过程中,ab棒上的电荷量q

(3)下滑到底端的整个过程中,电阻R上产生的焦耳热QR

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【题目】如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处,若不计重力的作用。下列说法中正确的是(

A. t=0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上

B. t=0时刻释放电子,电子可能在两板间振动

C. t=T/4时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上

D. t=3T/8时刻释放电子,电子必将打到左极板上

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【题目】如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F的作用向右滑行,但长木板保持静止不动.已知木块与长木板之间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面之间的动摩擦因数为μ2,下列说法正确的是(  )

A. 长木板受到地面的摩擦力的大小一定为μ1Mg

B. 长木板受到地面的摩擦力的大小一定为μ2(mM)g

C. 只要拉力F增大到足够大,长木板一定会与地面发生相对滑动

D. 无论拉力F增加到多大,长木板都不会与地面发生相对滑动

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【题目】如图所示,一磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,圆心为O,半径为rMN是直径,一粒子发射装置S置于M端,可从M端向圆平面内任意方向同时发射速率相等的带电粒子,粒子的比荷为k。从N端离开磁场的粒子a,离开磁场时速度方向与MN的夹角为45°。下列判断正确的是(  )

A.粒子的速率为krB

B.粒子的速率为krB

C.a粒子在磁场中运动的时间最短

D.沿直径MN方向射入磁场的粒子,在磁场中运动的时间为

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【题目】如图所示为分析研究同位素的重要工具——质谱仪,其加速电压为U0,放置感光胶片区域MNLNQLOML。第一次,在A处使某种离子无初速地飘入加速度电场,从O处垂直进入磁感应强度为B的磁场中,最后打在胶片上M处引起感光黑点。第二次,加速电荷量相同、质量分别为m1m2m1m2)的两种离子,加速后离子不能完全垂直进入磁场,离子进入磁场的方向与边界法线之间有夹角α。求:

(1)打在M处离子的比荷;

(2)要使原本打在M处离子能打到QN区域所需要的加速电压U

(3)在胶片上能分开不垂直进入磁场的两种离子,夹角α的最大值。

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