【題目】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).某時刻甲、乙都以大小為v0=2 m/s的速度相向運動,甲、乙和空間站在同一直線上且可視為質(zhì)點.甲和他的裝備總質(zhì)量為M1=90 kg,乙和他的裝備(不包括A的質(zhì)量)總質(zhì)量為M2=90 kg,為了避免直接相撞,乙把手中質(zhì)量為m=45 kg的物體A推向甲,甲迅速接住A后即不再松開,此后甲、乙兩宇航員在空間站外做相對距離不變的同向運動,且安全“飄”向空間站.
求:
(1)乙要以多大的速度v(相對于空間站)將物體A推出?
(2)設(shè)甲與物體A作用時間為t=0.5 s,求甲與A的相互作用力F的大小?
【答案】(1) 5.2m/s(2)432N
【解析】
(1)以甲、乙、A三者組成的系統(tǒng)為研究對象,可求得甲、乙兩宇航員在空間站外做相對距離不變的同向運動的速度;進而可求得乙要以多大的速度v(相對于空間站)將物體A推出。
(2)對甲根據(jù)動量定理可求得甲與A的相互作用力。
(1)以甲、乙、A三者組成的系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)動量守恒,以乙的方向為正方向,則有:(M2+m)v0-M1v0=(M1+M2+m)v1
以乙和A組成的系統(tǒng)為研究對象,由動量守恒得:
(M2+m)v0=M2v1+mv
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:
v1=0.4m/s,v=5.2m/s
(2)以甲為研究對象,由動量定理得:
Ft=M1v1-(-M1v0)
代入數(shù)據(jù)解得F=432N
答案:(1)5.2m/s;(2)432N
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【題目】現(xiàn)有絲綢、玻璃、塑料薄膜三種材料,通過實驗發(fā)現(xiàn),當被絲綢摩擦過的玻璃棒靠近被絲綢摩擦過的塑料薄膜時,兩者相互吸引據(jù)此排出三種材料的順序,使前面的材料跟后面的材料摩擦后,前者總是帶負電,這個順序是
A. 絲綢、玻璃、塑料薄膜 B. 塑料薄膜、玻璃、絲綢
C. 塑料薄膜、絲綢、玻璃 D. 絲綢、塑料薄膜、玻璃
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【題目】傳感器是一種采集信息的重要器件;如圖所示是一種測定壓力的電容式傳感器,A為固定電極,B為可動電極,組成一個電容大小可變的電容器.可動電極兩端固定,當待測壓力施加在可動電極上時,可動電極發(fā)生形變,從而改變了電容器的電容.現(xiàn)將此電容式傳感器與零刻度在中央的靈敏電流表和電源串聯(lián)成閉合電路,已知電流從電流表正接線柱流入時指針向右偏轉(zhuǎn).當待測壓力增大時,以下說法正確的是( )
A.電容器的電容將減小
B.電容器的電荷量將增加
C.靈敏電流表的指針向左偏
D.靈敏電流表的指針向右偏
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【題目】在光滑水平面上有一物塊始終受水平恒力F的作用而運動,在其正前方固定一個足夠長的輕彈簧,如圖,當物塊與彈簧接觸后向右運動的過程中,下列說法正確的是 ( )
A. 物塊接觸彈簧后即做減速運動
B. 物塊接觸彈簧后先加速后減速
C. 當彈簧處于壓縮量最大時,物塊的加速度等于零
D. 當物塊的速度為零時,它所受的合力為零
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【題目】用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源為學生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點痕進行測量,即驗證機械能守恒定律.下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量;
D.先釋放懸掛紙帶的夾子,讓重物帶著紙帶自由下落,后接通電源;
E.測量紙帶上某些點間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.
其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E是_____(將其選項對應(yīng)的字母填在橫線處)
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【題目】如圖所示,一足夠長、與水平面夾角θ=60°的傾斜軌道與豎直面內(nèi)的光滑圓軌道相接,軌道最高點距地面的高度h = 15 m, 圓軌道的半徑為R = 5 m,其最低點為A,最高點為B.可視為質(zhì)點的物塊m = 1Kg與斜軌間有摩擦,物塊從斜軌上最高點由靜止釋放,恰好能到達圓軌道的最高點B,不計小球通過A點時的能量損失,重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)物塊通過軌道最高點B時的速度v;
(2)物塊在A點時對軌道的壓力F.
(3)斜軌道的動摩擦因數(shù)μ
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【題目】不久的將來,在一個未知星球上用如圖甲所示裝置研究平拋運動的規(guī)律.懸點O正下方P點處有水平放置的熾熱電熱絲,當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷,小球由于慣性向前飛出做平拋運動.現(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼照相機連續(xù)拍攝.在有坐標紙的背景屏前,拍下了小球在做平拋運動過程中的多張照片,經(jīng)合成后,照片如圖乙所示.a(chǎn)、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置,已知照相機連續(xù)拍照的時間間隔是0.10s,照片大小如圖中坐標所示,又知該照片的長度與實際背景屏的長度之比為1:4,則:
①由以上信息,可知a點__________(選填“是”或“不是”)小球的拋出點;
②由以上及圖信息,可以推算出該星球表面的重力加速度為________m/s2;
③由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是_________m/s;
④由以上及圖信息可以算出小球在b點時的速度是__________m/s.
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【題目】1999年11月21日,我國“神舟”號宇宙飛船成功發(fā)射并收回,這是我國航天史上重要的里程碑.新型“長征”運載火箭,將重達8.4t的飛船向上送至近地軌道1,如圖所示.飛船與火箭分離后,在軌道1上以速度7.2km/s繞地球做勻速圓周運動,則( )
A. 飛船在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B. 飛船在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度
C. 飛船在軌道1上經(jīng)過Q點的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點的加速度
D. 飛船在軌道2上經(jīng)過P點的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點的加速度
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【題目】如圖所示,一根不可伸長的輕繩兩端各系一個小球a和b,跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細桿C和D上,質(zhì)量為ma的a球置于地面上,質(zhì)量為mb的b球從水平位置靜止釋放。當b球擺過的角度為90°時,a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱,下列結(jié)論正確的是( )
A.
B.
C.若只將細桿D水平向左移動少許,則當b球擺過的角度為小于90°的某值時,a 球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/span>
D.若只將細桿D水平向左移動少許,則當b 球擺過的角度仍為90°時,a 球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/span>
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