2022年分类汇编高考物理新情景题集锦.docx
精品学习资源高考物理新情形题集锦1、以下是关于风力提水机组的材料;产品名称: FD4 型风力提水机组产品类型:风能风轮直径: 4m 叶片数: 18额定转速: 360r/min提水量: 15m3/h起动风速: 4m/s工作风速: 4 17m/s额定风速: 8m/s提水高度: 9m请依据上述数据运算,这台机组的提水功率为375W ,就这台机组正常工作是获得的风能功率为_4117_W ;(设吹到整个风轮圆面积上的空气减速为零,空气密度取 1.28kg/m3 )2、搭载有“士气”号火星车的美国火星探测器,于北京时间2003 年 6 月 11 日凌晨 1时 58 分胜利升空,经过了206 个昼夜长达 4 亿 8 千万公里漫长的星际旅行,于北京时间2004 年 1 月 4 日 12 时 35 分“士气”号火星车最终胜利登陆在火星表面; “士气”号离火星地面12m 时与降落伞自动脱离,被众气囊包裹的“士气”号下落到地面后又弹跳到15m 高处,这样上下碰撞了如干次后,才静止在火星表面上;已知火星的半径为地球半径的二分之一,质量为地球的九分之一(取地球表面的重力加速度为210m/s ,运算结果均取二位有效数字);( 1)依据上述数据,火星表面的重力加速度是多少?( 2)如被众气囊包裹的“士气”号第一次碰火星地面时,其机械能缺失为其12m高处机械能的 10,不计空气的阻力,求“士气”号在12m高处的速度;( 3)已知“士气”号和气囊的总质量为200 ,设与地面第一次碰撞时气囊和地面的接触时间为 0.4s ,求“士气”号和气囊与火星碰撞时所受到的平均冲力;欢迎下载精品学习资源解答:( 1)在星球表面处有GMm R2mg ,欢迎下载精品学习资源R2g火M 火地4R可得2,g地M 地 火9欢迎下载精品学习资源火地g4 g940 m/ s29欢迎下载精品学习资源( 2)设探测器在 12m 高处向下的速度为v0 ,就有欢迎下载精品学习资源0mv 22mg火h1mg火h20.1mv 202mg火h1欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源代入数据,解得 v06.5 m/s欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源( 3)设探测器与火星碰前瞬时的速度为v1 ,反弹的速度为v2 ,就有欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源vvv2gh22210火 1 , 22g火h2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源规定向上为正,对探测器由动量定理可得Fmg火 tmv2 (mv1)欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源解以上各式,得F1.3104 N欢迎下载精品学习资源-43、单位时间内垂直通过单位面积的声波能量达1×10J 时,其声强为 80 分贝,超过 80 分欢迎下载精品学习资源贝就会影响到人们的正常生活;喷气式飞机飞行时产生的噪音很强,假设其声源能量匀称地向整个空间传播,功率是31kW ,为了使飞机的噪音传到地面时其强度不超过80 分贝, 就飞机飞行的高度大约不得低于( B)A 3000mB 5000mC 7000mD 9000m4、历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线欢迎下载精品学习资源运动”(现称“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”定义为Avtv0,其中 v0s欢迎下载精品学习资源和 vt 分别表示某段位移s 内的初速和末速;A>0 表示物体做加速运动, A<0 表示物体做减欢迎下载精品学习资源速运动;而现在物理学中加速度的定义式为avtv0,以下说法正确选项 ( BC)t欢迎下载精品学习资源A 如 A 不变,就 a 也不变 B 如 A>0 且保持不变,就 a 逐步变大欢迎下载精品学习资源C如 A 不变,就物体在中间位置处的速度为v0vt2欢迎下载精品学习资源0tv 2v2D如 A 不变,就物体在中间位置处的速度为25、太阳放出的大量中微子向地球飞来,但试验测出的数目只有理论值的三分之一, 三分之二的中微子失踪之谜,始终困扰着科学家,后来科学家发觉中微子在向地球传播的过程中衰变为一个 子和一个 子,如在衰变中发觉 子速度方向与中微子原先的方向一样,就 子的运动方向: ABDA 可能与 子同方向B可能与 子反方向C不肯定与 子在同一条直线上D肯定与 子在同一条直线上6、依据大爆炸理论,我们所生活的宇宙是在不断膨胀的,各星球都离地球而远去,由此可以断言: ADA 地球上接收到遥远星球发出的光的波长要变长B地球上接收到遥远星球发出的光的波长要变短 C遥远星球发出的紫光,被地球接收到时可能是紫外线D 遥远星球发出的红光,被地球接收到时可能是红外线7、如下列图为光敏电阻自动计数器的示意图,其中R1 为光敏电阻, R2 为定值电阻,此光电计数器的基本工作原理是:BDA 当有光照耀R1 时,信号处理系统获得高电压B当有光照耀R1 时,信号处理系统获得较欢迎下载精品学习资源低电压第 9 题图欢迎下载精品学习资源C信号处理系统每获得一次低电压就记数一次D 信号处理系统每获得一次高电压就记数一次8、一玩具“火箭”由上下两部分和一短而硬(即劲度系数很大)的轻质弹簧构成;上部分G1 的质量为 m1,下部分 G2 的质量为 m2,弹簧夹在G1 与 G2 之间,与二者接触而不固连;让G1、G2 压紧弹簧,并将它们锁定,此时弹簧的弹性势能为已知的定值 E 0;通过遥控可解除锁定,让弹簧复原至原长并释放弹性势能,设这一释放过程的时间极短;现将玩具在一枯井的井口处从静止开头自由下落,撞击井底(井足够深)后以原速率反弹,反弹后当玩具竖直向上运动到离井口深度为h 的时刻解除锁定;求解除锁定前瞬时,火箭的速度;解除锁定后瞬时G1、G2 的速度;如以井口处作为重力势能的参考点,解除锁定后G1 的机械能会超过E0 吗?如能,请分析超过 E0 的条件;答案; v0 =2gh解除锁定前后, G1、G2 动量守恒( m1+m2) v0 = m1v1 + m2v2G1、G2 能量守恒1( m1+m2) v 2 + E0 = 11 1212202 m v+2 m2v2欢迎下载精品学习资源解得:v1 =2gh±2m2E0m 1+m2m1v1 =2gh2m2E0(“”舍去)欢迎下载精品学习资源v2 =2gh±v2 =2ghm1+m2m12m1E0m1+m2m2 (“”舍去)2m1E0m1+m2m2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源由题意知1 mv 2 + m1gh E0欢迎下载精品学习资源21 1解式得: h m1E04m1+m2m2g9、为了观看到纳 M 级的微小结构,需要用到辨论率比光学显微镜更高的电子显微镜有关电子显微镜的以下说法中正确选项( A)A. 它是了利用电子物质波的波长比可见光短,因此不简单发生明显衍射B.它是了利用电子物质波的波长比可见光长,因此不简单发生明显衍射C.它是了利用电子物质波的波长比可见光短,因此更简单发生明显衍射D. 它是了利用电子物质波的波长比可见光长,因此更简单发生明显衍射10、超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得推动动力的新型交通工具其推动原理可以简化为如下列图的模型:在水平面上相距L 的两根平行直导轨间,有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1 和 B2,且 B1=B2=B,每个磁场的宽都是l,相间排列,全部这些磁场都以速度v 向右匀速运动这时跨在两导轨间的长为L 宽为 l 的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会 向右运动设金属框的总电阻为R,运动中所受到的阻力恒为f,就金属框的最大速度可表示为欢迎下载精品学习资源(C)A. vm= B2L2v fR/B2L2B. vm= 2 B2L 2v fR/2B2L 2vab欢迎下载精品学习资源C. vm= 4 B2L 2v fR/4B2L 2D. vm= 2B2L 2vfR/2B2L 2B1B2L欢迎下载精品学习资源11、如下列图,滑块A1A2 由轻杆连结成一个物体,其l质量为质量为 m ,长 L/2,其左端为一小槽,槽内装有轻质弹簧;开头时, B 紧贴 A,使弹簧处在压缩状态;dM,轻c杆长 L ;滑块 B 的L欢迎下载精品学习资源今突然松开弹簧,在弹簧作用下整个系统获得动能EK ,弹簧松开后,便离开小槽并远离物体A1A2 ;以后 B 将在 A1 和 A2 之间发生无机械能缺失的碰撞;假定整个系统都位于光滑的水平面上,求物块B 的运动周期;答案: 设弹簧松开后 A 1A 2 物体与物体 B 的速度各为 V 和 v ,就有A 1BA 2L/2欢迎下载精品学习资源MVmv0 1 MV 21 mv 222EK 欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源解得 V2EK m, v2EK M欢迎下载精品学习资源M Mmm Mm欢迎下载精品学习资源B 和 A 碰撞前后mvMVmv1MV1 欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1 MV 221 mv221 MV 2121 mv 2 12欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源联立和式解得v1V1vV 欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源即碰撞前后, B 相对 A 1A 2 的速度v1V1 的大小不变,只转变方向;欢迎下载精品学习资源同理可证明,当B 与 A 1 碰撞后,也有同样的结果,即相对A 1A 2 , B 在以大小不变的相对欢迎下载精品学习资源速度作来回运动;运动的周期为T2L / 2LvVMm2E K Mm欢迎下载精品学习资源12、使两个氘核发生聚变,必需使它们之间的距离接近到r0,也就是接近到核力能够发生作用的范畴温度很高时,由氘原子构成的物质将变为等离子体,已知等离子体热运动的欢迎下载精品学习资源k TE3平均动能为k12,式中 k1 为波尔兹曼常量,T 为热力学温度,两个氘核之间的电势欢迎下载精品学习资源能为 E pe2k, k 为静电力常量, r 为核之间的距离,就使氘核发生聚变的温度至少应为r欢迎下载精品学习资源( B)A ke2k1r0ke2B3k1r02ke2C3k1r04ke2D3k1r0欢迎下载精品学习资源13、文艺复兴时期意大利的达·芬奇( Leonardo da Vinci , 1452-1519)设计如图所示的装置;他设计时认为,在轮子转动过程中,右边的小球总比左边的小球离轮4 / 11欢迎下载精品学习资源心更远些,在两边不均衡的力矩作用下会使轮子沿箭头方向转动不息,而且可以不断地向外输出能量;但试验结果却是否定的;达·芬奇敏捷地由此得出结论:永动机是不行能实现的 ; 下 列 有 关的 说 法 中 正 确 的 是BCA. 假如没有摩擦力和空气阻力,该装置中就能永不停息地转动,并在不消耗能量的同时不断地对外做功B. 假如没有摩擦力和空气阻力,忽视碰撞中能量的损耗,并给它一个初速度就能永不停息地转动,但在不消耗能量的同时,并不能对外做功C. 右边全部小球施加于轮子的动力矩并不大于左边全部小球施于轮子的阻力矩,所以不行能在不消耗能量的同时,不断地对外做功D. 在现代科学技术比较发达的今日,这种装置可以实现它永不停息的转动,在 不消耗其它能量的基础上,而且仍能源源不断地对外做功14、地球的年龄究竟有多大,科学家利用自然放射性元素的衰变规律,通过对目前发觉最古老的岩石中铀和铅含量来推算;测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半,铀238 衰变后形成铅206,铀 238 的相对含量随时间变化规律如下列图,图中 N 为铀 238 的原子数, N0 为铀和铅的总原子数由此可以判定出BDA 铀 238 的半衰期为 90 亿年B地球的年龄大致为45 亿年C被测定的古老岩石样品在90 亿年时的铀、铅原子数 之比约为 1 4D被测定的古老岩石样品在90 亿年时铀、铅原子数之比约为 1 315、在照明电路中,为了安全,一般在电度表后面电路上安装一个漏电爱护器,如图所示,当漏电爱护器的ef 两端没有电压时,脱扣开关K 能始终保持接通,当ef 两端有电压时 , 脱 扣 开 关 立 即 断 开 , 下 列说 法 中 正 确 的 是CA. 当用户的电流超过肯定值时,脱扣开关会自动断开,即有过流保护作用B. 当火线和零线间的电压太高时,脱扣开关会自动断开,即有过压保护作用C. 站在地面上的人触及b 线时,脱扣开关会自动断开,起爱护作用D. 当站在绝缘物上的人两手分别触到b 线和 d 线,脱扣开关会自动断开,起爱护作用16、如下列图,小球P 一边贴着水面每秒振动5 次, 一边沿 x 轴正方向匀速移动, O 点是它的初始位置;图示为恰经10 个周期时观看到的水面波;欢迎下载精品学习资源就此水面波的传播速度值及小球P 匀速移动的速度值分别是CA 0.05m/s , 0.025m/sB 0.15m/s ,0.125m/sC0.2m/s ,0.1m/sD 0.1m/s, 0.05m/s-40-2002040Px/cm欢迎下载精品学习资源17、酷热的夏天,在平整的柏油大路上你会看到在肯定距离之外,地面显得特别光明,好像是一片水面,好像仍能看到远处车、人的倒影;但当你靠近“水面”时,它也随你的靠近而后退;对此现象正确说明是 DA. 同海市蜃楼具有相同的原理,是由于光的全反射造成的B“水面”不存在,是由于酷热难耐,人产生的幻觉C太阳辐射到地面,使地表温度上升,折射率大,发生全反射欢迎下载精品学习资源D太阳辐射到地面,使地表温度上升,折射率小,发生全反射18、德国物理学家弗兰克林和赫兹进行过气体原子激发的试验讨论;如图(1)他们在一只阴极射线管中充了要考察的汞蒸气;极射发出的电子受阴极K 和栅极 R 之间的电压 U R 加速,;电子到达栅极R 时,电场做功 eUR;此后电子通过栅极R 和阳极 A 之间的减速电压UA ;通过阳极的电流如图(2)所示,随着加建电压增大,阳极电流在短时间内也增大;但是到达一个特定的电压值UR 后观看到电流突然减小;在这个电压值上,电于的能量刚好能够激发和它们碰撞的原子;参与碰撞的电子交出其能量,速度减小,因此刻达不了阳极阳极电流减小;eUR 即为基态气体原于的激发能;得到汞原子的各条能级比基态高以下能量值:4.88eV, 6.68eV, 8.78eV , 10.32eV 此为汞原子的电离能 ;如一个能量为 7.97eV 电子进入汞蒸气后测量它的能量大约是DKRAIAUUU12A.4.88eV 或 7.97eVB. 4.88eV 或 6.68eVC.2.35eV 或 7.97eVD.1.29eV 或 3.09eV 或 7.97eV19、太赫兹辐射(1THz=10 12Hz )是指频率从 0.3THz 到 10THz 、波长介于无线电波中的毫M 波与红外线之间的电磁辐射区域,所产生的T 射线在物体成像、医疗诊断、环境检测、通讯等方面具有宽阔的应用前景最近,科学家最终研制出以红外线激光器为基础的首台可产生4.4THz 的 T 射线激光器,从而使T 射线的有效利用成为现实;已知普朗克常数 h=6.63 ×1034J ·s,关于 4.4THz 的 T 射线,以下说法中 错误 的是 BCA 它在真空中的速度为3.0 ×108m/sB它是某种原子核衰变时产生的 21C它的波长比可见光短D它的光子的能量约为2.9 ×10J20、激光散斑测速是一种崭新的测速技术,它应用了光的干涉原理用二次曝光照相所获得的 “散斑对 ”相当于双缝干涉试验中的双缝,已知待测物体的速度v 、二次曝光时间间隔t 和双缝间距 d 满意关系式 dkvt 试验中可测得二次曝光时间间隔t 、双缝到屏之间的距离 l 以及相邻两条亮纹间的距离x 如所用激光的波长为,就利用该试验确定物体运动速度的表达式是C欢迎下载精品学习资源A vxkltB. vklt xC. vlkx tD. vlx kt欢迎下载精品学习资源21、 1924 年法国物理学家德布罗意提出物质波的概念,任何一个运动着的物体,小到电子,大到行星、恒星都有一种波与之对应,波长为 =h/p, p 为物体运动的动量, h 是普朗克常数;同样光也具有粒子性,光子的动量为:p=h/ ;依据上述观点可以证明一个静止的自由电子假如完全吸取一个 光子,会发生以下情形:设光子频率为,就 Eh , ph/=h /c,被电子吸取后有h mev2/2 , h / c mev;由以上两式可解欢迎下载精品学习资源得: v 2c,电子的速度为两倍光速,明显这是不行能的;关于上述过程以下说法正确选项( C )A 由于在微观世界动量守恒定律不适用,上述论证错误,所以电子可能完全吸取一个 光子B由于在微观世界能量守恒定律不适用,上述论证错误,所以电子可能完全吸取一个 光子C动量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍适用规律,所以唯独结论是电子不行能完全吸取一个 光子D如 光子与一个静止的自由电子发生作用,就 光子被电子散射后频率不变21、“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式,它是指原子核(称为母核)俘 获一个核外电子,其内部一个质子变为中子,从而变成一个新核(称为子核),并且放出 一个中微子的过程 . 中微子的质量很小,不带电,很难被探测到,人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的. 一个静止的原子的原子核发生“轨道电子俘获”,衰变为子核并放出中微子 . 下面的说法中正确选项ABA 母核的质量数等于子核的质量数B母核的电荷数大于子核的电荷数C子核的动量与中微子的动量相同D子核的动能大于中微子的动能22、平行轨道PQ、MN 两端各接一个阻值R1=R2=8 的电热丝,轨道间距L=1m,轨道很长,本身电阻不计 . 轨道间磁场按如下列图的规律分布,其中每段垂直纸面对里和向外的磁场区域宽度为2cm,磁感应强度的大小均为B=1T,每段无磁场的区域宽度为1cm.导体棒ab 本身电阻 r=1 ,与轨道接触良好 . 现让 ab 以 v=10m/s 的速度向右匀速运动 . 求:(1) 当 ab 处在磁场区域时, ab 中的电流为多大?ab 两端的电压为多大? ab 所受磁场力为多大?(2) 整个过程中,通过ab 的电流是否是交变电流?如是,就其有效值为多大?并画出通过 ab 的电流随时间的变化图象.欢迎下载精品学习资源PaR1vMb2cm无1cm无2cmQ无R2N欢迎下载精品学习资源解:( 1)感应电动势E=BLv=10VEab 中的电流 I= 2ARrab 两端的电压为 UIR= 8V欢迎下载精品学习资源ab 所受的安培力为FBIL=2N方向向左欢迎下载精品学习资源( 2)是交变电流 . ab 中沟通电的周期T2 d12 d2=0 .006s ,欢迎下载精品学习资源vv由沟通电有效值的定义,可得欢迎下载精品学习资源I 2 R2 d1有效vI 2RT即 I26 A有效3欢迎下载精品学习资源I /A2欢迎下载精品学习资源102356-1t/ ×10-3s8欢迎下载精品学习资源-2Cl181723、雷蒙德·戴维斯因讨论来自太阳的电子中徽子 ve 而获得了2002 年度诺贝尔物理学奖他探测中徽子所用的探测器的主体是一个贮满615t 四氯乙烯 C2Cl 4 溶液的巨桶电子中微子可以将一个氯核转变欢迎下载精品学习资源为一个氩核,其核反应方程式为37Clve17370Ar181e,已知 37核的质量为 36.95658 u, 37 Ar 核欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源e1的质量为 36.95691 u, 0的质量为 0.00055 u, 1u 质量对应的能量为 931.5 MeV依据以上数据,可以欢迎下载精品学习资源判定参与上述反应的电子中微子的最小能量为(A)A. 0.82MeVB. 0.31MeVC. 1.33MeVD. 0.51MeV24、假设 NaCl 蒸气中存在由钠离子Na +和氯离子Cl 靠静电相互作用构成的单个氯化钠+与 Cl 相距无限远时其电势能为零NaCl 分子,如取 Na,一个NaCl 分子的电势能为6.1eV ,已知使一个中性钠原子Na 最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子Na+所需的能量(电离能)为5.1 eV ,使一个中性氯原子Cl 结合一个电子形成氯离子Cl所放出的能量(亲和能)为4.8 eV,由此可算出,在将一个NaCl 分子分解成彼此远离的中性钠原子Na 和中性氯原子 Cl 的过程中 ,外界供应的总能量等于 5.8_25、有一种硬气功表演,表演者平卧地面,将一大石板置于他的身体上,另一人将重锤举到高处并砸向石板,假设重锤与石板撞击后二者具有相同的速度,石板被砸碎,而表演者却安稳无恙 ,但表演者在表演时总是尽量选择质量较大的石板;对这一现象,以下说法中正确 的 是 .( D )A 重锤在与石板撞击过程中,重锤与石板的总机械能守恒B 石板的质量越大,石板获得的动量就越小C石板的质量越大,石板所受到的打击力就越小D 石板的质量越大,石板获得的速度就越小26、下面的表格是北京地区17 月份气温与气压的对比表:月份1234567单位平均最高气温1.43.910.719.626.730.230.85平均大气压1.0211.0191.0141.0081.0030.99840.996010 Pa7 月份与 1 月份相比较 D欢迎下载精品学习资源A. 空气分子无规章热运动的情形几乎不变B.空气分子无规章热运动减弱了C单位时间内对地面的撞击次数增多了D单位时间内对地面的撞击次数削减了27、如下列图,一车西瓜随汽车一起沿水平路面对右做匀加速直线运动,汽车所受阻力是 车重的 K 倍,加速度大小为,车中质量为的西瓜受到的其它西瓜的作用力的合力大小为CA、 mgB 、mg(1+k 2)C、 m( g 2+a2)D 、m( g+a)28、在纳 M 技术中需要移动或修补原子,必需使在不停地做热运动(速率约几百M每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间,为此已创造了“激光制冷”的技术,如把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球,就“激光制冷”与下述的力学模型很类似;一辆质量为m 的小车(一侧固定一轻弹簧),如下列图以速度v0 水平向右运动,一个动量大小为p,质量可以忽视的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短,接着被锁定一段时间 T,再解除锁定使小球以大小相同的动量P 水平向右弹出,紧接着不断重复上述过程,最终小车将停下来;设地面和车厢均为光滑,除锁定时间T 外,不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间;求:( 1)小球第一次入射后再弹出时,小车的速度的大小和这一v0过程中小车动能的削减量;(2)从小球第一次入射开头到小车停止运动所经受的时间;答案:( 1)小球射入小车和从小车中弹出的过程中,由动量守恒定律得欢迎下载精品学习资源mv 0Pmv1P v1v2P0m ;欢迎下载精品学习资源此过程中小车动能削减量为欢迎下载精品学习资源0Ek1 mv21 mv22Pv02P 2P2Pv 0欢迎下载精品学习资源122mm ;( 2)小球每次入射和弹出,动量变化量均为2P,依据动量守恒定律可知,小车动量削减量也为 2P,要使小车停下,小球重复入射和弹出的次数为nmv02P ,故小车从开头运动到停下来所经受的时间为mv0欢迎下载精品学习资源tn TT2 P;欢迎下载精品学习资源29、由于万有引力定律和库仑定律都满意平方反比定律,因此引力场和电场之间有很多相像的性质,在处理有关问题时可以将它们进行类比例如电场中反映各点电场强弱的欢迎下载精品学习资源物理量是电场强度,其定义式为EF 在引力场中可以有一个类似的物理量用来q欢迎下载精品学习资源反映各点引力场的强弱设地球质量为M,半径为 R,地球表面处重力加速度为g, 引力常量为 G假如一个质量为m 的物体位于距地心2R 处的某点,就以下表达式中能反映该点引力场强弱的是AD欢迎下载精品学习资源A GM2 R 2B Gm 2R 2C GMm 2 R 2欢迎下载精品学习资源gD430、利用空间探测器可对地球及其他天体进行探测,如探测器从极远处迎面飞向行星,探测器从行星旁绕过时,由于行星的引力作用,使探测器的运动速率增大,这种现象称之为“弹弓效应”,在航天技术中“弹弓效应”是用来增大人造天体运动速率的一种有效方法;下图是“弹弓效应”的示意图:以太阳为参考系,质量为m的探测器以速率 v0 飞向质量为 M的行星,此时行星的速率为u0,方向与 v0 相反;当探测器绕过行星远离行星到极远处,速率为 v,此时行星的速率为u, 和 u 的方向相同,由于m<<M, v0、 v、u0、u 的方向可视为相互平行,运动过程中动量守恒;0(1) 在 m<<M的条件下,写出用v0、u0 表示探测器离行星极远处的速率v;欢迎下载精品学习资源(2) 如上述行星是质量为M5.671026 Kg 的土星,其速率为 u9.6Km / s,而探测欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源器的质量m150Kg,迎向土星的速度 v010.4m / s,就由于“弹弓效应”,该探测器欢迎下载精品学习资源绕过土星后的速率将增为多大?(3) 如探测器飞向行星时其速度v 0 与行星的速度u0 同方向,就是否能产生使探测器速率增大的“弹弓效应”?并简明说明理由;答案: 1 如下列图,以的方向为坐标轴负方向,由动量守恒由始末状态动能相等得出由于,就(2) 把数据代入,(3) 不能;理由如下:如方向与图示相反,就 1问中的动量守恒方程应改为欢迎下载精品学习资源最终解出把代入上式,得出由于,由此可得即不能使探测器速率增大;可见,当飞船拂过行星时,利用弹弓效应它会盗取行星的部分轨道动能, 这对质量庞大的行星不会造成什么影响,却能够显著提高飞船的速度;例如,当“伽利略 ”号探测器在 1990 年经过地球时,它的速度增加了,与此同时地球在运行轨道中速度只削减了每年不到50 亿分之 3 厘 M;如此借助引力,是对推动系统的有益补充;31、一列车队从同一地点先后开出n 辆汽车在平直的大路上排成直线行驶,各车均由静止动身先做加速度为a 的匀加速直线运动,达到同一速度v 后改做匀速直线运动,欲使n 辆车都匀速行驶时彼此距离均为s,就各辆车依次启运的时间间隔为(不计汽车的大小):( D)欢迎下载精品学习资源A 2vaB v 2aC s 2vD s v欢迎下载