10.如圖所示,甲、乙兩名宇航員正在離空間站一定距離的地方執(zhí)行太空維修任務(wù).某時(shí)刻甲、乙都以大小為v0=2m/s的速度相向運(yùn)動(dòng),甲、乙和空間站在同一直線上且可當(dāng)成質(zhì)點(diǎn).甲和他的裝備總質(zhì)量共為M1=90kg,乙和他的裝備總質(zhì)量共為M2=135kg,為了避免直接相撞,乙從自己的裝備中取出一質(zhì)量為m=45kg的物體A推向甲,甲迅速接住A后即不再松開(kāi),此后甲乙兩宇航員在空間站外做相對(duì)距離不變同向運(yùn)動(dòng),且安全“飄”向空間站.(設(shè)甲乙距離空間站足夠遠(yuǎn),本題中的速度均指相對(duì)空間站的速度)
①求乙要以多大的速度v(相對(duì)于空間站)將物體A推出?
②設(shè)甲與物體A作用時(shí)間為t=0.5s,求甲與A的相互作用力F的大小.

分析 以甲、乙、A三者組成的系統(tǒng)研究,動(dòng)量守恒,結(jié)合動(dòng)量守恒定律求出甲乙兩宇航員在空間站外做相對(duì)距離不變同向運(yùn)動(dòng)的速度,再乙和A組成的系統(tǒng)研究,根據(jù)動(dòng)量守恒求出拋出A的速度.
對(duì)甲研究,根據(jù)動(dòng)量定理求出甲與A相互作用力的大小.

解答 解:①以甲、乙、A三者組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以乙的方向?yàn)檎较颍?br />則有:M2v0-M1v0=(M1+M2)v1
以乙和A組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,有:M2v0=(M2-m)v1+mv,
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得v1=0.4m/s,v=5.2m/s.
②以甲為研究對(duì)象,由動(dòng)量定理得,
Ft=M1v1-(-M1v0),
代入數(shù)據(jù)解得F=432N
答:①求乙要以5.2m/s的速度v(相對(duì)于空間站)將物體A推出;
②甲與A的相互作用力F的大小為432N.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律的綜合運(yùn)用,運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解題,關(guān)鍵合理地選擇研究的系統(tǒng),注意動(dòng)量守恒定律表達(dá)式的矢量性.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.如圖所示,x軸上方有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),從x軸A點(diǎn)(5$\sqrt{3}$h,0)處一質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電粒子(不計(jì)粒子重力)以速度v0垂直x軸進(jìn)入一圓形磁場(chǎng)區(qū)域,速度方向指向圓形磁場(chǎng)的圓心,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,粒子飛出磁場(chǎng)后,以vB=$\frac{\sqrt{3}{v}_{0}}{2}$的速度垂直打到y(tǒng)軸上B點(diǎn)(0,h).
(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E和圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.
(2)求帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.為了較準(zhǔn)確地測(cè)量某電子元件的電阻,某同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)完成步驟中的填空:

(1)用多用電表測(cè)量該元件的電阻,選用“×10”的電阻擋測(cè)量時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)較小,因此應(yīng)將多用電表調(diào)到電阻×100擋(選填“×1”或“×100”);
(2)將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆表調(diào)零旋鈕,使指針指到歐姆表0刻度位置;
(3)將紅、黑表筆分別連接電阻的兩端,多用電表的示數(shù)如圖1所示,則被測(cè)電阻的阻值為1900Ω;
(4)為精確測(cè)量其電阻,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示的電路.圖2中的量程為2mA,內(nèi)阻約50Ω;R為電阻箱(9999.9Ω),直流電源E約6V,內(nèi)阻約0.5Ω.則以下關(guān)于保護(hù)電阻R0的阻值合理的是C
A.20Ω            B.200Ω            C.2000Ω            D.20000Ω
(5)將S擲到1位置,將R調(diào)為R1,讀出R1的值以及此時(shí)的示數(shù)為I0,然后將R調(diào)到最大值(選填“最大值”或“最小值”);
(6)再將S擲到2位置,調(diào)節(jié)R,使得表的示數(shù)仍為I0,讀出R的值為R2,則Rx=R2-R1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

11.如圖所示,一長(zhǎng)為2L的輕桿中央有一光滑的小孔O,兩端各固定質(zhì)量為2m和m的A、B兩個(gè)小球,光滑的鐵釘穿過(guò)小孔垂直釘在豎直的墻壁上,將輕桿從水平位置由靜止釋放,轉(zhuǎn)到豎直位置,在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,忽略一切阻力.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí),A、B兩球的速度大小相等為 $\sqrt{\frac{gL}{3}}$
B.桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí),桿對(duì)B球的作用力向上,大小為$\frac{1}{3}$mg
C.桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí),B球的機(jī)械能增加了$\frac{4}{3}$mgL
D.由于忽略一切摩擦阻力,A球機(jī)械能一定守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.為了探究額定電壓為6V,額定功率為9W的小燈泡消耗的功率與電壓的關(guān)系,提供了如下的實(shí)驗(yàn)器材:
A.電壓表V1(0~2V,內(nèi)阻2kΩ)
B.電壓表V2(0~15V,內(nèi)阻15kΩ)
C.電流表A(0~2A,內(nèi)阻約1Ω)
D.定值電阻R1=4kΩ
E.定值電阻R2=16kΩ
F.滑動(dòng)變阻器R(0-15Ω,2A)
G.學(xué)生電源(直流9V,內(nèi)阻不計(jì))
H.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,電壓表應(yīng)選用A,定值電阻應(yīng)選用D(均用序號(hào)字母填寫(xiě));
(2)在探究功率與電壓的關(guān)系時(shí),要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié),并且多次測(cè)量,在圖1中畫(huà)出滿足要求的電路圖;
(3)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖,寫(xiě)出電壓表讀數(shù)UV與小燈泡兩端電壓U的關(guān)系3UV.若小燈泡的電功率為P,則關(guān)系圖線可能正確的是D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖所示,物體以一定的初速度從O點(diǎn)向x軸正方向水平拋出,它的軌跡恰好滿足拋物線方程y=0.2x2(x≥0,單位為m),已知重力加速度為g=10m/s2,空氣阻力不計(jì),一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段,每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分,即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來(lái)代替,圓半徑即為曲率半徑.那么以下說(shuō)法正確的是( 。
A.物體被拋出時(shí)的初速度為5m/sB.物體被拋出時(shí)的初速度為2m/s
C.O點(diǎn)的曲率半徑為2.5mD.O點(diǎn)的曲率半徑為0.5m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.如圖所示,質(zhì)量為m的有孔物體A套在固定的光滑水平桿上,在A的下面用細(xì)繩掛一質(zhì)量為M的物體B,若A固定不動(dòng),給B一個(gè)水平?jīng)_量l,B恰能上升到使繩水平的位置;當(dāng)A不固定時(shí),要B物體上升到使繩水平的位置,則給它的水平瞬時(shí)沖量應(yīng)為多大?

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19.用一水平力F拉靜止在水平面上的物塊,在F從0開(kāi)始逐漸增大的過(guò)程中,加速度a隨外力F變化的圖象如圖所示,g=10m/s2,則下列運(yùn)算結(jié)果正確的是( 。
A.物體與水平面間的最大靜摩擦力為7N
B.物體與水平面間的最大靜摩擦力為3N
C.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3
D.物體的質(zhì)量為1kg

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20.如圖所示,曲線OAB與X軸所圍區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),曲線OAB上的各點(diǎn)坐標(biāo)滿足方程y=0.2sin$\frac{10π}{3}$x(m),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,矩形金屬線框邊長(zhǎng)lad=0.2m,lad=0.3m,電阻R=0.1Ω,線框在拉力F的作用下,以u(píng)=10m/s的速度水平向右勻速運(yùn)動(dòng),則下列判斷正確的是( 。
A.線框中的電流先沿逆時(shí)針?lè)较蛟傺仨槙r(shí)針?lè)较?/td>
B.線框中的最大感應(yīng)電流為4A
C.線框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中外力做功為0.048J
D.線框向右運(yùn)動(dòng)0.3m的過(guò)程中,通過(guò)線框某一截面的電荷量為0.12C

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