最初在水平位置上,杆上距O点3l2处放一小物体m(可视为质点),杆与小物体最初处于静止
状态,若此杆突然以角速度ω绕O匀速转动.问ω取什么值时,杆OA与小物体可再次相碰. 答案:???6gl 或 ??13?6gl
110.如图所示,在绕竖直轴OO'匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放置A、B两个小物体,质量分别为ml=0.3 kg,m2=0.2 kg.A与B间用长度为l=0.1m的细线相连,A距轴r=0.2 m,A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.4倍.
(1)为使A、B同时相对于圆盘发生滑动,圆盘的角速度至少为多大?
(2)当圆盘转动角速度逐渐增大到A与B即将开始滑动时烧断连线,则A与B的运动情况分别如何? 答案:
503rad/s A仍做匀速圆周运动,B离心.
111.在某行星表面以不太大的初速度v0竖直向上抛出一小球,测得小球所能上升的最大高度为h,由此可以计算出
(A)该行星的质量. (B)该行星上秒摆的摆长.
(C)该行星的第一宇宙速度. (D)绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大加速度. 答案:BD
112.如果把一个物体放到地球的球心处,则地球对它的引力大小为: (A)与地面处同样的物体所受到的引力大小相等. (B)将趋于无限大. (C)等于零. (D)无法确定. 答案:C
113.在研究宇宙发展演变的理论中,有一种学说叫做“宇宙膨胀说”,这种学说认为万有引力常量G在缓慢减小,根据这一理论,在很久以前,太阳系中地球的公转情况与现在相比: (A)公转半径R较大. (B)公转周期T较大. (C)公转速率v较小. (D)公转角速率ω较大. 答案:ABC
114.在绕地球做匀速圆周运动的卫星中,测量物体质量的天平 (填“能”或“不能”)正常使用;测量温度的水银温度计 (填“能”或“不能”)正常使用. 答案:不能,能
115.地球同步卫星的质量为m.距地面高度为h,地球半径为R,地面处重力加速度为g,地球自转角速度为ω,则若以m、h、R、g来表示地球对卫星的引力大小,为 ;若以m、R、
g、ω来表示卫星运动过程中所受到的向心力大小,为 · 答案:
mgR22(R?h),m3gR2?4
116.宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为l.若抛出时的初速度增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为3l.已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常量为G.求该星球的质量M. 答案:M?23lR3Gt22
117.已知物体从地球上逃逸速度(第二宇宙速度)v?-
2GMR,其中G、M、R分别是万有引力常
量,地球的质量和半径.已知G=6.67×1011Nm2/kg2,光速c=2.9979×108m/s.
(1)逃逸速度大于真空中光速的天体叫做黑洞.设某黑洞的质量等于太阳的质量M=1.98×1030kg,求它的可能最大半径.
-
(2)在目前天文观测范围内,物质的平均密度为1027kg/m3,如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体,其密度使得它们的逃逸速度大于光的真空中速度c.因此任何物质都不能脱离宇宙,问宇宙的半径至少多大? 答案:2.93km;4.23×1010光年
118.做匀速圆周运动的物体在相等的时间内下列哪些物理量是相同的 (A)位移. (B)路程. (C)速度. (D)速度增量的大小. 答案:BD
119.如图所示,小球沿光滑的水平面冲上一个光滑的半圆形轨道,轨道半径为R,小球在轨道的最高点对轨道的压力等于小球的重力.问:(1)小球离开轨道落到距地面
R2高处时,小球水平位移是多少?
(2)小球落地时速度为多大? 答案:6R;6gR
120.2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星,其定点位置与东经98°的经线在同一平面内.若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α=40°,已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g(视为常量)和光速c.试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间(要求用题给的已知量的符号表示)
答案:设m为卫星质量,M为地球质量,r为卫星到地球中心离,?为卫星绕地心转动的角速度,由万有引力定律和牛顿定律有
GmMr2的距
?mr?2 ○1
式中G为万有引力恒量,因同步卫星绕地心转动的角速度?与地球自转的角速度相等,有
??2?T ○2
MmR2因
G?mg2 得GM?gR ○3
设嘉峪关到同步卫星的距离为L,如图所示,由余弦定理L?t?Lcr2?R2?2rRcosa ○4
所求时间为 ○5
212由以上各式得
t??R?gT?2?4??22?3??R???RgT?2R?2??4?c22?3?cosa?? ○6
121.如图,倾角为θ的光滑斜面上有一质量如图所示,两根线系着同一小
两根线的另一端连接于竖直轴上的A、B两点,其中Ac长度为l=2 m.今小球绕竖直轴以角速度ω匀速转动而使两线均被拉直,分别与杆夹30°和45°角,则转动角速度ω的取值范围应如何? 答案:
1033rad/s???10rad/s
球,使
122.如图,倾角为θ的斜面上,有一质量为m的物体.当物体速度为零时,对物体施加水平恒力F,则物体必将
(A)沿斜面向下做匀加速直线运动: (B)做平抛运动. (C)做匀加速直线运动. (D)做曲线运动. 答案:C
123.木星到太阳的距离约等于日、地距离的5.2倍.若地球的公转速率为30km/s,则木星绕太阳运动的速率大小为 krn/s. 答案:13.16
124.如图所示,长为AB?1.2m的水平轨道与半径R=0.4 m的半圆弧形轨道相切于B点,某物从A点开始以v0=4m/s的初速沿AB运动,到B点处时恰好沿圆弧轨道的切线方向飞离轨道,取g=10 m/s,求:
(1) 物体着地点与A点的水平距离. (2) 物体与AB轨道间的动摩擦因数.
答案:1.76,0.5
125.水平抛出的物体,若不计空气阻力,则下列叙述中正确的是: (A)在相等的时间内,物体的动量变化相同. (B)在任何时刻动量对时间变化率保持恒定.
(C)在任何时间内受到的冲量方向总是竖直向下的. (D)在刚抛出的瞬间,动量对时间的变化率为零.
解析:不计空气阻力,水平抛出的物体仅在重力(恒力)作用下,重力的冲量等于动量的(变化)增量,在相等的时间内,物体的动量变化相同,A答正确;动量对时间变化率等于重力,B答正确;冲量的方向就是重力的方向,C答正确.
126.水平面上有两个质量相等的物体a和b,它们分别在水平推力F1和F2的作用下并始运动,分别运动一段时间后撤去推力,两个物体都将运动一段时间后停下,物体的v一t图线如图所示,图中线段AB∥CD,则 [ ]
(A)水平推力的大小Fl>F2. (B)水平推力的大小F1<F2.
(C)a受摩擦力的冲量大于b受摩擦力的冲量. (D)a受摩擦力的冲量小于b受摩擦力的冲量. 答案:A、D.
127.如图所示,一单摆悬挂于O点,摆长为l,摆球质量为m,振动周期为T,最大偏角α<5°.在小球从最大位移的C点摆到平衡位置B的过程中小球所受重力的冲量为 ,小球所受合外力的冲量大小为 .
解析:重力是恒力,所以重力的冲量只要重力乘以重力作用的时问即可摆到最低点是1/4周期,合外力这过程是变力只能用动量定理求解,用机械能守恒求出最低点速度即可求出合外力的冲量.本题答案是:mg·T/4. m2gl(1?cos?)
128.子弹穿过两个并排静止地放在光滑水平面上的木块,木块的质量分别为m1和rn2.设子弹穿过两个木块的时间分别为tl和t2,木块对子弹的阻力恒为f,子弹穿过两个木块后,两木块的速度分别为vl= ,v2= .
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