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【題目】所謂深空探測是指航天器脫離地球引力場,進入太陽系空間或更遠的宇宙空間進行探測,現在世界范圍內的深空探測主要包括對月球、金星、火星、木星等太陽系星體的探測。繼對月球進行深空探測后,2018年左右我國將進行第一次火星探測。圖示為探測器在火星上著陸最后階段的模擬示意圖。首先在發(fā)動機作用下,探測器受到推力作用在距火星表面一定高度處(遠小于火星半徑)懸停;此后發(fā)動機突然關閉,探測器僅受重力下落2t0時間(未著地),然后重新開啟發(fā)動機使探測器勻減速下降,經過時間t0,速度為0時探測器恰好到達火星表面。已知探測器總質量為m(不計燃料燃燒引起的質量變化),地球和火星的半徑的比值為k1,質量的比值為k2,地球表面附近的重力加速度為g,求:

1)探測器懸停時發(fā)動機對探測器施加的力。

2)探測器懸停時具有的重力勢能(火星表面為零勢能面)。

【答案】1 2

【解析】本題考查萬有引力定律與牛頓運動定律和運動學公式相結合。需運用萬有引力等于星球表面物體所受重力、牛頓第二定律、運動學公式等知識求解。

1)設地球的質量和半徑分別為MR,火星的質量、半徑和表面重力加速度分別為M'、R'g'

根據萬有引力等于重力有:

聯立解得:

探測器懸停時,根據力的平衡可知,發(fā)動機對探測器施加的力

2)設重新開啟發(fā)動機時探測器速度為v,則,

所以探測器懸停時距火星表面高度

解得:

探測器懸停時具有的重力勢能

練習冊系列答案
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【題目】如圖甲所示,絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán),在圓環(huán)的正上方放置一個螺線管,在螺線管中通入如圖乙所示的電流,電流從螺線管a端流入為正,以下說法正確的是

A. 從上往下看,0~ls內圓環(huán)中的感應電流沿順時針方向

B. 1s末圓環(huán)對桌面的壓力小于圓環(huán)的重力

C. 0~1s內圓環(huán)面積有擴張的趨勢

D. 1~2s內和2~3s內圓環(huán)中的感應電流方向相反

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【題目】如圖所示為一自耦變壓器,保持電阻R和輸入電壓不變,以下說法正確的是(  )

A. 滑片Pb方向移動,滑片Q下移,電流表示數減小

B. 滑片P不動,滑片Q上移,電流表示數不變

C. 滑片Pb方向移動,滑片Q不動,電壓表示數增大

D. 滑片P不動,滑片Q上移或下移,電壓表示數始終不變

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【題目】如圖所示,間距為L的光滑平行金屬導軌彎成形,底部導軌面水平,傾斜部分與水平面成θ角,導軌上端與阻值為R的固定電阻相連,整個裝置處于磁感應強度方向豎直向上、大小為B的勻強磁場中,導體棒abcd均垂直于導軌放置,且與導軌間接觸良好。兩導體棒的電阻值均為R,其余部分電阻不計。當導體棒cd沿底部導軌向右以速度v勻速滑動時,導體棒ab恰好在傾斜導軌上處于靜止狀態(tài),導體棒ab的重力為mg,則

A. 導體棒cd兩端電壓為BLv

B. t時間內通過導體棒cd橫截面的電荷量為

C. 導體棒ab所受安培力為mgtanθ

D. cd棒克服安培力做功的功率為

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【題目】某同學從實驗室中找到一只小燈泡,其額定電壓值為2.5V,額定功率值已模糊不清,他想測定其額定功率值,于是先用歐姆表直接測出該小燈泡的電阻約為,然后再利用實驗室相關器材設計一個電路,測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓,并根據測量數據來繪制小燈泡的U﹣I圖線,進而計算出小燈泡的額定功率。

1)實驗要求燈泡兩端電壓從零開始變化,則滑動變阻器應選下列中的_____(填字母代號)。

A.滑動變阻器(最大阻值20Ω,額定電流1A

B.滑動變阻器(最大阻值1750Ω,額定電流0.3A

2)該同學已連接如圖甲所示的電路,在連接最后一根導線的c端到直流電源正極之前,請指出其中僅有的2個不當之處,并說明如何改正。

_____

_____

3)改正錯誤后,該同學某次測量,電流表指針偏轉情況如圖乙所示,則電流表的示數為_____A;該同學多次測量記錄有關數據并描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示,根據圖線求得該小燈泡的額定功率為_____W

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【題目】在真空中的x軸上的原點處和x=6a處分別固定一個點電荷M、N,在x=2a處由靜止釋放一個正點電荷P,假設點電荷P只受電場力作用沿x軸方向運動,得到點電荷P速度大小與其在x軸上的位置關系如圖所示(其中在x=4a處速度最大),則下列說法正確的是

A. 點電荷MN一定都是同種負電荷

B. 點電荷MN一定為異種電荷

C. 點電荷M、N所帶電荷量的絕對值之比為4∶1

D. x=4a處的電場強度不一定為零

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【題目】在某些汽車的后擋風玻璃中會嵌入一組電阻絲,可通電加熱以化解霜凍.圖甲是用伏安法測量其中一根電阻絲Rx阻值的實物連線圖.儀表規(guī)格如下表.

(1)將單刀雙擲開關S2置于位置b,閉合開關S1,電壓表和電流表指針如圖乙所示,則可讀得電壓表的示數U=__V,電流表的示數I=__A;計算得出電阻絲的阻值Rx=___Ω(保留兩位有效數字).

(2)若將單刀雙擲開關置于位置a,則通過電阻絲的電流__此時電流表的電流(大于或者小于”)

(3)現有6根與Rx同型號的電阻絲和一個內阻為2.0Ω的電源,為了達到最快的化霜效果,請選用幾根電阻絲,并用筆畫線代替導線,在圖丙中進行設計連接.

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【題目】我國計劃于2018年擇機發(fā)射“嫦娥五號”航天器,假設航天器在近月軌道上繞月球做勻速圓周運動,經過時間t(小于繞行周期),運動的弧長為s,航天器與月球中心連線掃過的角度為θ(弧度),引力常量為G,則( )

A. 航天器的軌道半徑為 B. 航天器的環(huán)繞周期為

C. 月球的的質量為 D. 月球的密度為

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A. OA板對小球的作用力一直在減小

B. OB板對小球的作用力一直在增大

C. OA板對小球作用力的最大值為 mg

D. OB板對小球的作用力大小為mg時,OA板對小球的作用力大小也為mg

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