【題目】科學(xué)家認(rèn)為在太陽系中除地球外最有可能出現(xiàn)生命的是土衛(wèi)六---泰坦。為了研究土衛(wèi)六，假設(shè)我們發(fā)射一個(gè)質(zhì)量為m的探測(cè)器，使探測(cè)器進(jìn)入土衛(wèi)六引力區(qū)時(shí)，能夠繞土衛(wèi)六做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)探測(cè)器距離土衛(wèi)六表面的高度為h，以后探測(cè)器可以經(jīng)過一系列的制動(dòng)到達(dá)土衛(wèi)六表面附近，然后開始以初速度垂直土衛(wèi)六地面勻減速下落，直到懸停，所用的時(shí)間為t，假設(shè)軌跡為直線。土衛(wèi)六的半徑為R，土衛(wèi)六表面的重力加速度為g，引力常量為G，求：

(1)探測(cè)器繞土衛(wèi)六做圓周運(yùn)動(dòng)的周期；

(2)土衛(wèi)六的第一宇宙速度及平均密度；

(3)探測(cè)器下落時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的平均推力F。

【答案】(1) ；(2) ；(3)F=m(+g)；

【解析】試題分析：根據(jù)重力等于萬有引力和牛頓第二定律即可求出周期；根據(jù)牛頓第二定律求出質(zhì)量，再結(jié)合密度公式即可求出密度；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，探測(cè)器下落時(shí)的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出推力。

(1)土衛(wèi)六表面的物體，重力等于萬有引力，有

對(duì)于探測(cè)器有：

聯(lián)立解得:

(2)探測(cè)器運(yùn)行所需向心力由萬有引力提供，有:

得土衛(wèi)六的第一宇宙速度

由上可知 且

聯(lián)立得土衛(wèi)六的平均密度:

(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，探測(cè)器下落時(shí)的加速度為

根據(jù)牛頓第二定律有：F-mg=ma

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等的物體A、B處在同一水平線上，當(dāng)物體A被水平拋出的同時(shí)，物體B開始自由下落，圖中曲線AC為物體A的運(yùn)動(dòng)軌跡，直線BD為物體B的運(yùn)動(dòng)軌跡，兩軌跡相交于O點(diǎn)，空氣阻力忽略不計(jì)，則

A．兩物體在O點(diǎn)時(shí)的速度相同 B．兩物體在O點(diǎn)相遇

C．兩物體在O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不相等 D．兩物體在O點(diǎn)時(shí)重力的功率相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在xOy平面內(nèi),第Ⅲ象限內(nèi)的虛線OM是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的邊界，OM與y軸負(fù)方向成45°角。在x<0且OM的左側(cè)空間存在著沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,場(chǎng)強(qiáng)大小為0.32N/C，在y<0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.10T,不計(jì)重力的帶負(fù)電的微粒,從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以v0=2.0×103m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，已知微粒的帶電荷量為q=5.0×10-18C，質(zhì)量為m=1.0×10-24kg,求:

(1)帶電微粒第一次經(jīng)過磁場(chǎng)邊界點(diǎn)的位置坐標(biāo);

(2)帶電微粒在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;

(3)帶電微粒最終離開電、磁場(chǎng)區(qū)域點(diǎn)的位置坐標(biāo)。(保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】間距為l=0.5m兩平行金屬導(dǎo)軌由傾斜部分和水平部分平滑連接而成，如圖所示，傾斜部分導(dǎo)軌的傾角θ=30°，上端連有阻值R=0.5Ω的定值電阻且傾斜導(dǎo)軌處于大小為B1=0.5T、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。水平部分導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，圖示矩形虛線框區(qū)域存在大小為B2=1T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d=3m�，F(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、內(nèi)阻r=0.5Ω、長(zhǎng)l=0.5m的導(dǎo)體棒ab從傾斜導(dǎo)軌上端釋放，達(dá)到穩(wěn)定速度v0后進(jìn)入水平導(dǎo)軌，當(dāng)恰好穿過B2磁場(chǎng)時(shí)速度v=2m/s，已知導(dǎo)體棒穿過B2磁場(chǎng)的過程中速度變化量與在磁場(chǎng)中通過的距離滿足（比例系數(shù)k未知），運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻。求：

（1）導(dǎo)體棒ab的速度v0；

（2）導(dǎo)體棒ab穿過B2磁場(chǎng)過程中通過R的電荷量及導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）若磁場(chǎng)B1大小可以調(diào)節(jié)，其他條件不變，為了使導(dǎo)體棒ab停留在B2磁場(chǎng)區(qū)域，B1需滿足什么條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)，固定—半徑為R的光滑圓環(huán)，圓心為O，O點(diǎn)正上方固定一根豎直的光滑桿。質(zhì)量為m小球A套在圓環(huán)上，上端固定在桿上的輕質(zhì)彈簧與質(zhì)量為m的滑塊B一起套在桿上，小球A和滑塊B之間再用長(zhǎng)為2R的輕桿通過鉸鏈分別連接。當(dāng)小球A位于圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)；當(dāng)小球A位于圓環(huán)最右端時(shí)，裝置能夠保持靜止。若將小球A置于圓環(huán)的最高點(diǎn)并給它一個(gè)微小擾動(dòng)(初速度視為0)，使小球沿環(huán)順時(shí)針滑下，到達(dá)圓環(huán)最右端時(shí)小球A的速度（g為重力加速度），不計(jì)一切摩擦，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn).下列說法正確的是（ ）

A. 此時(shí)滑塊B的速度

B. 此過程中彈簧對(duì)滑塊B所做的功

C. 彈簧勁度系數(shù)為

D. 小球A滑到圓環(huán)最低點(diǎn)時(shí)彈簧彈力的大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是

A. 關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，早期有“地心說”與“日心說”之爭(zhēng)，而“地心說”容易被人們所接受的原因之一是相對(duì)運(yùn)動(dòng)使得人們觀察到太陽東升西落

B. 所有行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，且近地點(diǎn)速度小，遠(yuǎn)地點(diǎn)速度大

C. 開普勒第三定律 ，式中k的值僅與中心天體的質(zhì)量有關(guān)

D. 開普勒三定律不適用于其他星系的行星運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a）所示，絕緣軌道MNPQ位于同一豎直面內(nèi)，其中MN段水平，PQ段豎直，NP段為光滑的1/4圓弧，圓心為O，半徑為a，軌道最左端M點(diǎn)處靜置一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的物塊A，直線NN＇右側(cè)有方向水平向右的電場(chǎng)（圖中未畫出），場(chǎng)強(qiáng)為E= mg/q，在包含圓弧軌道NP的ONO＇P區(qū)域有方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在軌道M端在側(cè)有一放在水平光滑桌面上的可發(fā)射“炮彈”的電磁炮模型，其結(jié)構(gòu)圖如圖（b）所示。電磁炮由兩條等長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌Ⅰ、Ⅱ與電源和開關(guān)S串聯(lián)。電源的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為r，導(dǎo)軌Ⅰ、Ⅱ相距為d，電阻忽略不計(jì)，“炮彈”是以質(zhì)量為2m，電阻為R的不帶電導(dǎo)體塊C，C剛好與Ⅰ、Ⅱ緊密接觸，距離兩導(dǎo)軌右端為l，C的底面與軌道MN在同一水平面上，整個(gè)電磁炮處于均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，重力加速度為g，不考慮C在導(dǎo)軌內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，A、C可視為質(zhì)點(diǎn)，并設(shè)A所帶電荷一直未變。

(1)求導(dǎo)體塊C在與A碰撞前的速度大小；

(2)如A與C在極短的時(shí)間發(fā)生碰撞，碰撞過程沒有機(jī)械能損失，碰撞后A恰好能沿絕緣軌道到達(dá)P點(diǎn)，且A、C與絕緣軌道之間滑動(dòng)摩擦系數(shù)相等，求C停下時(shí)與M點(diǎn)的距離。

(3)在（2）問的情況下，要求A在運(yùn)動(dòng)過程不離開軌道，求ONO＇P區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B需滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以較大速度運(yùn)動(dòng)的物體，所受的空氣阻力不可忽略，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的空氣阻力與速度成正比，關(guān)系式為f＝kv，v是球的速度，k是已知的阻力系數(shù). 現(xiàn)在離地面H高度的高處將質(zhì)量為m的球以v0水平速度拋出，球在著地前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng). 重力加速度為g.求：

(1)球剛拋出時(shí)的加速度大��；

(2)球從拋出到落地過程中，克服空氣阻力所做的功；

(3)以不同初速度水平拋出的球其運(yùn)動(dòng)時(shí)間是否相等，請(qǐng)說明理由.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖．

（1）如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是 ______ ．

（2）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是 ______ ．

A．理想實(shí)驗(yàn)法　　　　B．等效替代法 C．控制變量法D．建立物理模型法

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，主要的步驟是：

A．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；

B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；

C．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O．記錄下O點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；

D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；

E．只用一只彈簧測(cè)力計(jì)，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F′的圖示；

F．比較F′和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論．

上述步驟中：①有重要遺漏的步驟的序號(hào)是 ______ 和 ______ ；

②遺漏的內(nèi)容分別是 ______ 和 ______ ．

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