13.1957年10月4日,前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星以來,人類活動(dòng)范圍從陸地、海洋、大氣層擴(kuò)展到宇宙空間,宇宙空間成為人類的第四疆域,人類發(fā)展空間技術(shù)的最終目的是開發(fā)太空資源.
(1)宇航員在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天飛機(jī)中,會(huì)處于完全失重的狀態(tài),下列說法正確的是AC
A.宇航員仍受重力作用        B.宇航員受力平衡
C.重力正好為向心力            D.宇航員不受任何力的作用
(2)宇宙飛船要與空間站對接,飛創(chuàng)為了追上空間站A
A.只能從較低軌道上加速              B.只能從較高軌道上加速
C.只能從空間站同一高度上加速       D.無論在什么軌道上,只要加速都行
(3)已知空間站周期周期約為90min,地球半徑約為6400km,地面重力加速度約為10m/s2,由此計(jì)算國際空間站離地面的高度?

分析 (1)完全失重是指物體受到的重力完全產(chǎn)生了物體運(yùn)動(dòng)的加速度,在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天飛機(jī)中,完全失重的時(shí)候,物體的重力全部作為了物體運(yùn)動(dòng)所需要的向心力,產(chǎn)生了向心力加速度.
(2)宇宙飛船與空間站對接,在低軌道加速做離心運(yùn)動(dòng),追上空間站.
(3)根據(jù)萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力求出國際空間站離地面的高度.

解答 解:(1)A、宇航員在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站中會(huì)處于完全失重狀態(tài),此時(shí)宇航員仍受重力的作用,而且宇航員受的重力正好充當(dāng)向心力,故AC正確、D錯(cuò)誤;
B、宇航員受的重力正好充當(dāng)向心力,產(chǎn)生向心加速度,并不是處于受力平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
故選:AC.
(2)宇宙飛船要與空間站對接,需從低軌道上加速,使得萬有引力不夠提供向心力,做離心運(yùn)動(dòng),最終與空間站對接.故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.
故選:A.
(3)90min=5400s,
根據(jù)$G\frac{Mm}{(R+h)^{2}}=m(R+h)\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$,
又GM=gR2,
聯(lián)立兩式代入數(shù)據(jù)解得h=3×105m.
故答案為:(1)AC,(2)A,(3)3×105m.

點(diǎn)評 本題主要考查了對超重失重現(xiàn)象的理解,人處于超重或失重狀態(tài)時(shí),人的重力并沒變,只是對支持物的壓力變了.對于第三問,關(guān)鍵掌握萬有引力定律的兩個(gè)重要理論:1、萬有引力提供向心力,2、萬有引力等于重力,并能靈活運(yùn)用.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.在電影中,“蜘蛛俠”常常能通過發(fā)射高強(qiáng)度的蜘蛛絲,穿梭于高樓大廈之間,從而成就了一系列的超級英雄傳說.在某次行動(dòng)中,蜘蛛俠為了躲避危險(xiǎn),在高為hA=20m的A樓頂部進(jìn)過一段距離L0=14.4m的助跑后在N點(diǎn)水平跳出,已知N點(diǎn)離鐵塔中軸線水平距離為L=32m,重力加速度為g=10m/s2,假設(shè)蜘蛛俠可看作質(zhì)點(diǎn),蜘蛛絲不能伸長.
(1)要使蜘蛛俠能落到鐵塔中軸線上,他跳出的初速度至少為多少?
(2)由于體能的限制,蜘蛛俠的助跑最大加速度為5m/s2,在跳出1.6s后發(fā)現(xiàn)按照預(yù)定路線不能到達(dá)鐵塔中軸線上,于是他立即沿垂直速度方向朝鐵塔中軸線上某位置P發(fā)射蜘蛛絲,使得他在蜘蛛絲的作用下繞P點(diǎn)運(yùn)動(dòng),假設(shè)蜘蛛絲從發(fā)射到固定在P點(diǎn)的時(shí)間可忽略不計(jì),請問他能否到達(dá)鐵塔中軸線上?如果能,請計(jì)算出到達(dá)的位置,如果不能,請說明原因.
(3)蜘蛛俠注意到在鐵塔后方有一個(gè)小湖,他決定以5m/s2的加速度助跑后跳出,擇機(jī)沿垂直速度方向朝鐵塔中軸線上某位置發(fā)出蜘蛛絲,在到達(dá)鐵塔中軸線時(shí)脫離蜘蛛絲躍入湖中,假設(shè)鐵塔足夠高,欲使落水點(diǎn)最遠(yuǎn),他經(jīng)過鐵塔時(shí)的高度為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上,從t=0時(shí)起,受到F=2N的水平外力作用,下列判斷正確的是( 。
A.0-2s內(nèi)外力的平均功率是4W
B.第2s內(nèi)外力所做的功是8J
C.第2s末外力的瞬時(shí)功率是8W
D.外力F第1s內(nèi)與第2s內(nèi)對質(zhì)點(diǎn)做功的比值是1:2

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,已知單擺在擺動(dòng)過程中的擺角小于5°,則:
(1)在測量單擺的周期時(shí),從單擺運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)且記數(shù)為“1”,到第n次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間為t;在測量單擺的擺長時(shí),先用毫米刻度尺測得擺球懸掛后的擺線長(從懸點(diǎn)到擺球的最上端)為L,再用游標(biāo)卡尺測得擺球的直徑為d.那么該單擺在擺動(dòng)過程中的周期為T=$\frac{2t}{n-1}$.重力加速度g=$\frac{{(n-1)}^{2}{π}^{2}(2+d)}{2{t}^{2}}$.
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的DF,
A.?dāng)[球質(zhì)量偏大
B.?dāng)[動(dòng)的擺角偏大
C.單擺的懸點(diǎn)未固定緊,振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線增長了
D.把n次擺動(dòng)的時(shí)間誤記為(n+1)次擺動(dòng)的時(shí)間
E.以擺線長作為擺長來計(jì)算
F.以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計(jì)算.
(3)測量出多組周期T、擺長L的數(shù)值后,畫出T2-L圖線如圖,此圖線斜率的物理意義是C 
A.g     B.$\frac{1}{g}$    C.$\frac{4{π}^{2}}{g}$ D.$\frac{g}{4{π}^{2}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.用⊙表示通電直導(dǎo)線,電流方向垂直紙面向外,用帶箭頭的線段或曲線表示磁感線.下列圖中,能正確反映通電直導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生磁場的磁感線是( 。
A.B.C.D.

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18.將一個(gè)標(biāo)有“220V,60W”字樣的燈泡接入電路,當(dāng)燈泡兩端電壓降低為200V時(shí),燈泡消耗的功率是多大?當(dāng)燈泡兩端電壓升高到230V時(shí),流過燈泡的電流時(shí)多大?

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5.在如圖所示的電路中,電阻R1=30Ω,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“100Ω 2A”字樣.閉合電鍵S后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片處于某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)為9V,電流表的示數(shù)為0.5A.試求:
(1)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值;
(2)通電10s,電流通過電阻R1做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.已知無限長通電直導(dǎo)線周圍某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式:B=$\frac{{μ}_{0}I}{2π{r}_{0}}$,其中r0是該點(diǎn)到通電直導(dǎo)線的距離,I為電流強(qiáng)度,μ0為比例系數(shù)(單位為N/A2).試推斷,一個(gè)半徑為R的圓環(huán),當(dāng)通過的電流為I時(shí),其軸線上距圓心O點(diǎn)為r0處的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為( 。
A.$\frac{{{r}_{0}}^{2}I}{2({R}^{2}+{{r}_{0}}^{2})^{\frac{3}{2}}}$B.$\frac{{μ}_{0}RI}{2({R}^{2}+{{r}_{0}}^{2})^{\frac{3}{2}}}$
C.$\frac{{μ}_{0}{R}^{2}I}{2({R}^{2}+{{r}_{0}}^{2})^{\frac{3}{2}}}$D.$\frac{{μ}_{0}{{r}_{0}}^{2}I}{2({R}^{2}+{{r}_{0}}^{2})^{3/2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,固定在水平面上傾角為θ=$\frac{π}{6}$的軌道底端有與之垂直的擋板,材質(zhì)和粗糙程度都相同的小物塊A、B質(zhì)量分別為m和2m,它們之間夾有少量炸藥并一起以v0=2m/s的速度沿軌道勻速下滑,當(dāng)A、B與擋板距離為L=0.4m時(shí)炸藥爆炸,炸藥爆炸后A的速度恰好變?yōu)榱,隨后物塊B與擋板發(fā)生彈性碰撞,碰后物塊B沿軌道上滑與A碰撞并連成一體.取g=10m/s2,求:
(1)物塊B與擋板剛碰撞后B、A的速度大;
(2)物塊B與A剛碰撞后的共同速度大小vc

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