【题目】宇宙飞船进行长距离星际运行时,不能再用化学燃料,可采用一种新型发动机——离子发动机,小型高效的离子发动机所用燃料不到化学燃料发动机的1/10,它可以使太空中的航天器获得动力,进而调整航天器的飞行姿态或飞行轨道。在离子发动机中,由电极发射的电子射入稀有气体(如氙气),使其离子化,然后从静止开始经电场加速后,从飞船尾部高速连续喷出,利用反冲使飞船本身得到加速。已知氙离子质量为m,电荷为e,加速电压为U ;从飞船尾部高速连续喷出氙离子质量远小于飞船的质量,求:
(1)飞船向后喷出的氙离子的速度大小;
(2)为了使飞船得到的反冲推力大小为F ,
①每秒需要向后喷射出氙的质量;
②飞船向后喷出氙离子的功率。
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【题目】如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处距A点2d(AG⊥AC).不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内.求:
(1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
(2)离子从D处运动到G处所需的时间;
(3)离子到达G处时的动能
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【题目】如图所示,一辆小车静止在光滑的水平导轨上,一小球用细绳悬挂在车上,由图中位置无初速释放,则小球在下摆到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 绳对小球的拉力不做功 B. 绳对小球的拉力做正功
C. 绳对小球的拉力做负功 D. 小球的合力不做功
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【题目】某工地一传输工件的装置可简化为如图所示的情形,AB为一段足够大的圆弧固定轨道,圆弧半径R=5.6m,BC为一段足够长的水平轨道,CD为一段
圆弧固定轨道,圆弧半径r=1m,三段轨道均光滑.一长为L=2m、质量为M=1kg的平板小车最初停在BC轨道的最左端,小车上表面刚好与AB轨道相切,且与CD轨道最低点处于同一水平面.一可视为质点、质量为m=2kg的工件从距AB轨道最低点h高处沿轨道自由滑下,滑上小车后带动小车也向右运动,小车与CD轨道左端碰撞(碰撞时间极短)后即被粘在C处.工件只有从CD轨道最高点飞出,才能被站在台面DE上的工人接住.工件与小车的动摩擦因数为μ=0.5,取g=10m/s2,,求:
(1)若h为2.8m,则工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力为多大?
(2)要使工件能被站在台面DE上的工人接住h的取值范围
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【题目】我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射,量子卫星成功运行后,我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系.假设量子卫星轨道在赤道平面,如图所示.已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍,同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,图中P点是地球赤道上一点,由此可知
A. 量子卫星与P点的速率之比为
B. 同步卫星与量子卫星的运行周期之比为
C. 量子卫星与同步卫星的速率之比为
D. 同步卫星与P点的速率之比为
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【题目】某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为(4,6),此时R的速度大小为 cm/s,R在上升过程中运动轨迹的示意图是 。(R视为质点)
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【题目】如图是一种带有旋转挂件的儿童玩具,其挂件运动可简化为物理学中的圆锥摆模型,如图所示,两个挂件均视为质点,由不同长度的轻质细线悬挂,电动机带动两挂件以相同的转速n=1r/s在水平面内做匀速圆周运动,假设挂件A、B的绳长分别为0.4m和0.5m,计算时取,求:
(1)两绳与竖直方向的夹角的余弦值分别为多少?
(2)A、B做匀速圆周运动的平面距离悬挂点的距离差为多少?
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【题目】如图所示,真空中有两个等量异种点电荷A、B,M、N、O是AB连线的垂线上的点,且AO>OB.一带负电的试探电荷仅受电场力作用,运动轨迹如图中实线所示,设M、N两点的场强大小分别EM、EN,电势分别为φM、φN.下列判断中正确的是( )
A.点电荷A一定带正电
B.EM小于EN
C.φM大于φN
D.此试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能
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【题目】如图所示,质量M=0.4 kg的长薄板BC静置于倾角为37°的光滑斜面上,在距上端B水平距离为1.2m的A处,有一个质量m=0.1 kg的小物体,以一定的初速度水平抛出,恰好以平行于斜面的速度落在薄板BC的最上端B点并在薄板上开始向下运动,当小物体落在薄板BC上的B端时,薄板无初速释放并开始沿斜面向下运动,当小物体运动到薄板的最下端C点时,与薄板BC的速度恰好相等。小物体与薄板之间的动摩擦因数为0.5,sin370=0.6,cos370=0.8,g取10m/s2,求:
(1)小物体在A点的初速度;
(2)薄板BC的长度。
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