【題目】人類(lèi)對(duì)月球起源問(wèn)題一直很好奇，有種理論認(rèn)為月球是由于某種原因從地球的地殼中飛出的一部分而形成的，現(xiàn)在我國(guó)研制的“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星相繼完成了對(duì)月球的繞月飛行，標(biāo)志著我國(guó)探月工程的第一階段已經(jīng)完成，衛(wèi)星取得了大量科學(xué)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，可以了解月球的各方面的性質(zhì)，從而推斷上述的月球起源論是否靠譜。

設(shè)“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星環(huán)繞月球的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它距月球表面的高度比較小，估算時(shí)可近似認(rèn)為是貼近月球表面飛行，其繞月飛行周期約為2h，已知引力常量為G=6.67×10-11Nm2/kg2.

（1）估算月球的平均密度（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；

（2）實(shí)際中“嫦娥二號(hào)”距離月球表面有一定高度，經(jīng)理論分析第一問(wèn)中的計(jì)算結(jié)果和實(shí)際值相比大約有25％的偏差，求出經(jīng)過(guò)修正后的月球密度，有效位數(shù)同第一問(wèn)。

（3）若已知地球地殼的平均密度在2.6~2.9×103kg/m3之間，題目開(kāi)頭的月球起源理論是否合理？（給出判斷即可）。

【答案】（1）2.7×103kg/m3 （2）3.4×103kg/m3 （3）月球密度不在地殼密度范圍內(nèi)，該假說(shuō)成立的可能性比較小

【解析】試題分析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力求出月球質(zhì)量，再根據(jù)密度公式即可解題；由題意知，實(shí)際中“嫦娥二號(hào)”距離月球表面有一定高度，經(jīng)理論分析第一問(wèn)中的計(jì)算結(jié)果和實(shí)際值相比大約有25％的偏差，求出經(jīng)過(guò)修正后的月球密度；比較地球地殼的平均密度與月球的密度，可知月球密度不在地殼密度范圍內(nèi)，該假說(shuō)成立的可能性比較小。

（1）根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力： ，

解得：

月球的平均密度為：

因?yàn)椋?/span>

聯(lián)立可得：

（2）由題意知，實(shí)際中“嫦娥二號(hào)”距離月球表面有一定高度，經(jīng)理論分析第一問(wèn)中的計(jì)算結(jié)果和實(shí)際值相比大約有25％的偏差，求出經(jīng)過(guò)修正后的月球密度ρ′＝ρ×(1+25%)=3.4×103kg/m3。

（3）因?yàn)橐阎厍虻貧さ钠骄芏仍?/span>2.6~2.9×103kg/m3之間，而月球的密度為： ，可知月球密度不在地殼密度范圍內(nèi)，該假說(shuō)成立的可能性比較小。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，MN、PQ是兩條水平、平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的一端接理想變壓器的原線(xiàn)圈，變壓器的副線(xiàn)圈與電阻R=20 Ω組成閉合回路，變壓器的原副線(xiàn)圈匝數(shù)之比n1∶n2=1∶10，導(dǎo)軌寬L=5 m．質(zhì)量m=2 kg、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab垂直MN、PQ放在導(dǎo)軌上，在水平外力F作用下，從t=0時(shí)刻開(kāi)始在圖示的兩虛線(xiàn)范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律是v=2sin20πt(m/s)．垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4 T．導(dǎo)軌、導(dǎo)線(xiàn)和線(xiàn)圈電阻均不計(jì)．求：

（1）ab棒中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；ab棒中產(chǎn)生的是什么電流？

（2）電阻R上的電熱功率P.

（3）從t=0到t1=0.025 s的時(shí)間內(nèi)，外力F所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某工地某一傳輸工件的裝置可簡(jiǎn)化為如圖所示的情形，AB為一段足夠長(zhǎng)的曲線(xiàn)軌道，BC為一段足夠長(zhǎng)的水平軌道，CD為一段圓弧軌道，圓弧半徑r=1m，三段軌道均光滑。一長(zhǎng)為L=2m、質(zhì)量為M=1kg的平板小車(chē)最初停在BC軌道的最左端，小車(chē)上表面剛好與AB軌道相切，且與CD軌道最低點(diǎn)處于同一水平面。一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m=2kg的工件從距AB軌道最低點(diǎn)h高處沿軌道自由滑下，滑上小車(chē)后帶動(dòng)小車(chē)也向右運(yùn)動(dòng)，小車(chē)與CD軌道左端碰撞(碰撞時(shí)間極短)后即被粘在C處。工件只有從CD軌道最高點(diǎn)飛出，才能被站在臺(tái)面DE上的工人接住。工件與小車(chē)的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，取g=10m/s2，

(1)若h=2.8m，則工件滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為多大？

(2)要使工件能被站在臺(tái)面DE上的工人接住，求h的取值范圍.

【答案】（1）（2）

【解析】(1)工件從起點(diǎn)滑到圓弧軌道底端B點(diǎn),設(shè)到B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，根據(jù)動(dòng)能定理：

工件做圓周運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得：

由①②兩式可解得：N=40N

由牛頓第三定律知,工件滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為N′=N=40N

(2)①由于BC軌道足夠長(zhǎng),要使工件能到達(dá)CD軌道,工件與小車(chē)必須能達(dá)共速,設(shè)工件剛滑上小車(chē)時(shí)的速度為v0,工件與小車(chē)達(dá)共速時(shí)的速度為v1，假設(shè)工件到達(dá)小車(chē)最右端才與其共速，規(guī)定向右為正方向，則對(duì)于工件與小車(chē)組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得：

mv0=(m+M)v1

由能量守恒定律得：

對(duì)于工件從AB軌道滑下的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：h1=3m.

②要使工件能從CD軌道最高點(diǎn)飛出,h1=3m為其從AB軌道滑下的最大高度,設(shè)其最小高度為h′,剛滑上小車(chē)的速度為v′0,與小車(chē)達(dá)共速時(shí)的速度為v′1,剛滑上CD軌道的速度為v′2，規(guī)定向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：

mv′0=(m+M)v′1…⑥

由能量守恒定律得：

工件恰好滑到CD軌道最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得：

工件在AB軌道滑動(dòng)的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得：

聯(lián)立。⑥⑦⑧⑨,代入數(shù)據(jù)解得：h′=m

綜上所述,要使工件能到達(dá)CD軌道最高點(diǎn),應(yīng)使h滿(mǎn)足：m<h3m.

【名師點(diǎn)睛】（1）工件在光滑圓弧上下滑的過(guò)程，運(yùn)用機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理求出工件滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)的速度．在B點(diǎn)，由合力提供向心力，由牛頓第二定律求出軌道對(duì)工件的支持力，從而得到工件對(duì)軌道的壓力．

（2）由于BC軌道足夠長(zhǎng)，要使工件能到達(dá)CD軌道，工件與小車(chē)必須能達(dá)共速，根據(jù)動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律求出滑上小車(chē)的初速度大小，根據(jù)機(jī)械能守恒求出下滑的高度h=3m，要工件能從CD軌道最高點(diǎn)飛出，h=3m為其從AB軌道滑下的最大高度，結(jié)合動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律、機(jī)械能守恒定律求出最小高度，從而得出高度的范圍．

【題型】解答題
【結(jié)束】
13

【題目】下列說(shuō)法中正確的是_____。

A．雨水不能透過(guò)布雨傘是因?yàn)橐后w表面存在張力

B．分子間的距離r增大，分子間的作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大

C．懸浮在液體中的微粒越大，在某一時(shí)間撞擊它的液體分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯

D．溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，但并非每個(gè)分子的速率都增大

E．熱量可以從低溫物體傳到高溫物體

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一束初速度為零的帶電量為e、質(zhì)量為m的電子流經(jīng)電壓U1的加速電場(chǎng)加速后，沿垂直于偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩平行板間的電勢(shì)差為U2，極板長(zhǎng)為L，兩板間的距離為d，忽略電子重力。求：

（1）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

（2）電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)相對(duì)于入射方向的側(cè)移距離；

（3）電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑R＝0．4m在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)線(xiàn)與軌道所在的平面平行，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1．0×104N／C現(xiàn)有一電荷量q＝＋1．0×10－4C，質(zhì)量m＝0．1kg的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，帶電體恰好能通過(guò)半圓形軌道的最高點(diǎn)C，然后落至水平軌道上的D點(diǎn)．取g＝10m／s2．試求：

（1）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大��；

（2）D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離XDB；

（3）帶電體在從P開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落至D點(diǎn)的過(guò)程中的最大動(dòng)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（8分）如圖下圖所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門(mén)B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線(xiàn)繞過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．

①該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如上圖所示，則d=________mm．

②實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)B的時(shí)間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測(cè)量的物理量是________；

③下列必要的實(shí)驗(yàn)要求是________．（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）

A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量

B．應(yīng)使A位置與光電門(mén)間的距離適當(dāng)大些

C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

D．應(yīng)使細(xì)線(xiàn)與氣墊導(dǎo)軌平行

④改變鉤碼質(zhì)量，測(cè)出對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t，通過(guò)描點(diǎn)作出線(xiàn)性圖象，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出________圖象．（選填“”、“”或“”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)下列哪些操作是必須的________(填序號(hào))

①將斜槽軌道的末端調(diào)成水平．

②用天平稱(chēng)出小球的質(zhì)量．

③每次都要讓小球從同一位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)此同學(xué)忘記在白紙上記錄小球拋出點(diǎn)的位置，于是他根據(jù)實(shí)驗(yàn)中記錄的點(diǎn)跡描出運(yùn)動(dòng)軌跡曲線(xiàn)后，在該段曲線(xiàn)上任取水平距離均為Δx＝20.00 cm的三點(diǎn)A、B、C，如圖乙所示，其中相鄰兩點(diǎn)間的豎直距離分別為y1＝10.00 cm，y2＝20.00 cm.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力忽略不計(jì)．請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助他計(jì)算出小球初速度v0＝________ m/s.(g取10 m/s2)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】太陽(yáng)系八大行星幾乎是在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到土星和太陽(yáng)之間，且三者幾乎成一條直線(xiàn)的現(xiàn)象，天文學(xué)稱(chēng)為“土星沖日”，據(jù)報(bào)道，土星最近一次沖日是在2017年6月15日。已知土星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑的9 5倍，則下列判斷正確的是

A. 土星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度約為地球繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的三倍

B. 在2018年會(huì)再次出現(xiàn)土星沖日現(xiàn)象

C. 土星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期約為三年

D. 土星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔小于一年

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy的第Ⅱ象限整個(gè)區(qū)域內(nèi)，存在著沿y軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第Ⅳ象限整個(gè)區(qū)域內(nèi)存在著方向垂直于xOy平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從電場(chǎng)中P（-L，2L）、Q（-L，L/8）兩點(diǎn)連線(xiàn)上各處，沿x軸正方向同時(shí)射入許多質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，結(jié)果所有粒子都從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力及粒子之間的相互作用，求：

（1）粒子從射入到全部通過(guò)O點(diǎn)所用的時(shí)間t0。

（2）這些粒子從x軸上射出磁場(chǎng)時(shí)，所經(jīng)過(guò)區(qū)域的寬度△d。

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