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【题目】某宇航员在飞船发射前测得自身连同宇航服等随身装备共重840 N,在火箭发射阶段,发现当飞船随火箭以ag/2的加速度匀加速竖直上升到某位置时(其中g为地球表面处的重力加速度),其身体下方体重测试仪的示数为1 220 N.已知地球半径R6 400 km.地球表面重力加速度g10 m/s2(求解过程中可能用到).问:

(1)该位置处的重力加速度g是地面处重力加速度g的多少倍?

(2)该位置距地球表面的高度h为多大?

(3)地球的平均密度是多少?

【答案】(1)  (2)128 km (3)

【解析】

(1)飞船起飞前,对宇航员受力分析有,得.

h高度处对宇航员受力分析,应用牛顿第二定律有,得.

(2)根据万有引力公式,在地面处有

h高度处有

联立以上两式得

(3)可得,地球的质量

地球的密度

代入数据可得:

练习册系列答案
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【题目】世界一级方程式赛车锦标赛是在世界各地十多个封闭的环行线路上进行的,赛道中有许多弯道,如图所示,赛车在通过弯道时非常容易冲出赛道。设有甲、乙两个质量相同的赛车,以相同的速率通过同一水平弯道,甲车在内侧车道,乙车在外侧车道。下列说法正确的是

A. 甲车受到沿半径方向的摩擦力比乙车的大

B. 甲、乙两车沿半径方向受到的摩擦力大小相等

C. 甲车受到沿半径方向的摩擦力比乙车的小

D. 赛车沿半径方向受到的摩擦力与轨道半径的大小无关

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【题目】如图所示,质量为M=1kg的木板静止在光滑水平面上,质量为m=1kg的物块以初速度v0=2.0m/s滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F,当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为给木板施加不同大小的恒力F,得到的关系如图所示,当恒力F=0N,物块恰不会从木板的右端滑下。将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g10m/s2,试求:

(1)求木板长度;

(2)要使物块不从木板上滑下,恒力F的范围;

(3)CD为直线,求该段的的函数关系式。

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【题目】美国宇航局的信使号水星探测器按计划将在20153月份陨落在水星表面。工程师找到了一种聪明的办法,能够使其寿命再延长一个月。这个办法就是通过向后释放推进系统中的高压氦气来提升轨道。如图所示,设释放氦气前,探测器在贴近水星表面的圆形轨道上做匀速圆周运动,释放氦气后探测器进入椭圆轨道上,忽略探测器在椭圆轨道上所受外界阻力,则下列说法中正确的是( )

A. 探测器在轨道A点运行速率大于在轨道B点速率

B. 探测器在轨道上某点的速率可能等于在轨道上速率

C. 探测器在轨道上运行的周期小于在轨道运行的周期

D. 探测器在轨道和轨道A点加速度大小不同

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【题目】如图所示,长均为dCD、EF两条金属导轨水平平行放置,导轨间距为L。导轨的D、F间接有一电阻R,左端C、E分别与弯曲的光滑轨道平滑连接。矩形CDFE区域内存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。将一电阻为R、质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知水平金属导轨电阻不计,与导体棒间的动摩擦因数为μ,导体棒与水平导轨始终垂直且接触良好,重力加速度为g,不计电磁辐射。在导体棒的整个运动过程中,下列说法中正确的是

A. 流过电阻R的电荷量为

B. 电阻R的最大电流为

C. 电阻R中产生的焦耳热为

D. 导体棒在磁场中运动的最大加速为

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【题目】在一次课外活动中,某物理兴趣小组为了测量由干电池组合的电源的电动势(约为3V)和内电阻,在实验室寻找到了下列器材:

电压表V(量程0~15v;内阻约为15kΩ);

电流表A1(量程0~0.6A;内阻约为1.0Ω);

电流表A2(量程0~1mA;内阻为40Ω);

电阻箱R1(阻值范围为0~9999Ω);

滑动变阻器R2(阻值范围为0~20Ω;额定电流2A);

导线、开关若干。

(1).因电压表的量程过大,测量不精确,可用电流表改装。要将电流表改装成3V量程的电压表,应该选用的电流表是__________(选填A1A2),将其与电阻箱R1__________(选填串联或并联),此时电阻箱R1的阻值应调至__________Ω。

(2).为了测定电源的电动势和内电阻,请你帮该小组设计一个测量电路图,并画在答题卷的虚线框内_________

(3).闭合开关,改变变阻器滑片的位置,测得多组数据,画出了两电流表的关系I2-I1图象如图,则电源电动势E=__________V,电源内阻r=__________Ω.

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【题目】利用实验室的斜面小槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下,要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位置(每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点O)。通过多次实验,把在竖直白纸上记录的钢球的多个位置,用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。

1)实验过程中,要建立直角坐标系,在下图中,建系坐标原点选择正确的是__________

2)甲、乙、丙、丁四位同学分别建立(1)中ABCD四种坐标系,在描出的平抛运动轨迹图上任取一点(xy),运用公式可求得小球的初速度,这样测得的平抛初速度值与真实值相比,甲同学的结果_______,丙同学的结果_______。(填偏大偏小准确”)

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【题目】宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用。现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆轨道运行。设每个星体的质量均为m,引力常量为G

(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度大小。

(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?

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【题目】如图所示,平行板电容器上极板带正电荷,且与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地,在两极板间有一个固定在P点的正点电荷,以E表示两极板间电场的电场强度,表示点电荷在P点的电势能,表示静电计指针的偏角,若保持上极板不动,将下极板向上移动一小段距离至图中虚线位置,则(

A.增大,E增大

B.减小,E减小

C.增大,增大

D.减小,减小

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