(13分)如圖所示為了使航天員能適應(yīng)在失重環(huán)境下時(shí)的工作和生活,國(guó)家航天局組織對(duì)航天員進(jìn)行失重訓(xùn)練,故需要?jiǎng)?chuàng)造一種失重環(huán)境。航天員乘坐在訓(xùn)練飛機(jī)上后,訓(xùn)練飛機(jī)總重3.6×104 kg,以200 m/s速度沿30°傾角爬升到7000 m高空后飛機(jī)向上拉起,沿豎直方向以200 m/s的初速度向上作勻減速直線運(yùn)動(dòng),勻減速的加速度為g,當(dāng)飛機(jī)到最高點(diǎn)后立即掉頭向下,仍沿豎直方向以加速度為g加速運(yùn)動(dòng),在前段時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造出完全失重,當(dāng)飛機(jī)離地2000 m高時(shí)為了安全必須拉起,后又可一次次重復(fù)為航天員失重訓(xùn)練。若飛機(jī)飛行時(shí)所受的空氣阻力f = kv(k=900N·s/m),每次飛機(jī)速度達(dá)到350 m/s后必須終止失重訓(xùn)練(否則飛機(jī)可能失速)。求(g = 10m/s2):
(1)利用作圖法求出飛機(jī)在勻速爬升過(guò)程飛機(jī)的動(dòng)力。
(2)飛機(jī)一次上下運(yùn)動(dòng)為航天員創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間。
(3)經(jīng)過(guò)幾次飛行后,駕駛員想在保持其它不變,在失重訓(xùn)練時(shí)間也不變的情況下,降低飛機(jī)拉起的高度(在B點(diǎn)前把飛機(jī)拉起)以節(jié)約燃油,若不考慮飛機(jī)的長(zhǎng)度,則飛機(jī)勻速爬升的時(shí)間比原來(lái)可以少多少時(shí)間?
(1)數(shù)值在4.2×106 —5.1×106
(2)55 s
(3)8.75s
解析:
(1)數(shù)值在4.2×106 —5.1×106 (N)得4分,不在此范圍但方法對(duì)得2分。
(2)飛機(jī)上升時(shí)間t上 = v/g = 20s (1分)
飛機(jī)上升高度h上 = v2/2g= 2000 m
判斷當(dāng)速度達(dá)到350 m/s時(shí),下落高度h下 = = 6125 m,
此時(shí)離地高度為△H =h0 + h上 - h下 =7000 + 2000 - 6125 = 2875m > 2000m (1分)
故飛機(jī)下降速度能達(dá)到350 m/s
有t下 = Vm/g = 35s, (2分)
所以一次上下創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間為55s (1分)
(其它解法對(duì)同樣給分,沒(méi)有判斷安全與否直接得出下降時(shí)間的扣1分)
(3)為了節(jié)約能量,那么讓飛機(jī)下降到2000 m時(shí)速度正好為350 m/s,所以此時(shí)最大離地高度為2 000 m + h下 = 8125 m,故飛機(jī)拉起的高度為8 125 m-h上= 6 125 m,即比原來(lái)提前拉起高度差減小量:
Δh =7 000 m -6125 m=875 m (2分)
飛機(jī)勻速爬升少飛行的距離為 △s = Δh/sin300,
飛機(jī)勻速爬升少飛行的時(shí)間△t = △s/V =8.75s (2分)
(其它解法對(duì)同樣給分)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
(1)北京時(shí)間2011年3月11日13時(shí)46分日本仙臺(tái)以東地區(qū)發(fā)生里氏9.0級(jí)強(qiáng)烈地震,震源深度24km,地震隨后引發(fā)10m高海嘯(如圖甲),形成強(qiáng)大的波浪,向前推進(jìn),將沿海地帶一一淹沒(méi),并于美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月11日凌晨3時(shí)左右,抵達(dá)5700多公里以外的夏威夷群島,造成至少3億美元財(cái)產(chǎn)損失。海嘯在海洋的傳播速度大約每小時(shí)500到600km,是地震波傳播速度的1/25左右。下列說(shuō)法中正確的是:( )
A.海嘯波是電磁波
B.美國(guó)夏威夷發(fā)生的海嘯是日本發(fā)生的地震,并將該處的海水傳到了美國(guó)夏威夷而引起的
C. 可以利用地震波傳播速度與海嘯傳播速度的差別造成的時(shí)間差進(jìn)行海嘯預(yù)警
D. 設(shè)圖乙所示海嘯波沿+x軸方向傳播,圖中a點(diǎn)經(jīng)1/4周期時(shí)將到達(dá)10m高的波峰處
( 2 )如圖所示為直角三棱鏡的截面圖,一條光線平行于BC 邊入射,經(jīng)棱鏡折射后從AC邊射出。已知∠A=θ=60°, 光在真空中的傳播速度為c。求:
①該棱鏡材料的折射率;
②光在棱鏡中的傳播速度。
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科目:高中物理 來(lái)源:2013年江蘇省無(wú)錫市高三秋學(xué)期期中調(diào)研考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(13分)如圖所示為宇宙中一恒星系的示意圖,A為該星系的一顆行星,它繞中央恒星O的運(yùn)行軌道近似為圓.已知引力常量為G,天文學(xué)家觀測(cè)得到A行星的運(yùn)行軌道半徑為R0,周期為T(mén)0.A行星的半徑為r0,其表面的重力加速度為g,不考慮行星的自轉(zhuǎn).
⑴中央恒星O的質(zhì)量是多大?
⑵若A行星有一顆距離其表面為h做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,求該衛(wèi)星的線速度大小。(忽略恒星對(duì)衛(wèi)星的影響)
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科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014學(xué)年重慶市高三上學(xué)期第一次月考物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
(13分)如圖所示為某同學(xué)所安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)在圖示狀態(tài)下,開(kāi)始做實(shí)驗(yàn),該同學(xué)有裝置和操作中的主要錯(cuò)誤是①_______________________;
②______________________;③________________________;④__________________________.
(2)在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中,得到了如下一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并在圖示坐標(biāo)中已畫(huà)出圖線.
①?gòu)膱D中可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作中的問(wèn)題是________________________________.
②從圖線中求出系統(tǒng)的質(zhì)量是________________.(保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源:新人教版高三物理必修2萬(wàn)有引力與航天專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)(解析版) 題型:選擇題
為紀(jì)念伽利略將望遠(yuǎn)鏡用于天文觀測(cè)400周年,2009年被定為以“探索我的宇宙”為主題的國(guó)際天文年.我國(guó)發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星繞月球經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行,完成了既定任務(wù),于2009年3月1日16時(shí)13分成功撞月.如圖所示為“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星撞月的模擬圖,衛(wèi)星在控制點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)入撞月軌道.假設(shè)衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,周期為T(mén),引力常量為G.根據(jù)題中信息,以下說(shuō)法正確的是( )
A.可以求出月球的質(zhì)量
B.可以求出月球?qū)Α版隙鹨惶?hào)”衛(wèi)星的引力
C.“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星在控制點(diǎn)處應(yīng)減速
D.“嫦娥一號(hào)”在地面的發(fā)射速度大于11.2 km/s
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科目:高中物理 來(lái)源:2010-2011學(xué)年江西省鷹潭市高三第二次模擬考試?yán)砜莆锢砭?/span> 題型:計(jì)算題
(1)北京時(shí)間2011年3月11日13時(shí)46分日本仙臺(tái)以東地區(qū)發(fā)生里氏9.0級(jí)強(qiáng)烈地震,震源深度24km,地震隨后引發(fā)10m高海嘯(如圖甲),形成強(qiáng)大的波浪,向前推進(jìn),將沿海地帶一一淹沒(méi),并于美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月11日凌晨3時(shí)左右,抵達(dá)5700多公里以外的夏威夷群島,造成至少3億美元財(cái)產(chǎn)損失。海嘯在海洋的傳播速度大約每小時(shí)500到600km,是地震波傳播速度的1/25左右。下列說(shuō)法中正確的是:( )
A.海嘯波是電磁波
B.美國(guó)夏威夷發(fā)生的海嘯是日本發(fā)生的地震,并將該處的海水傳到了美國(guó)夏威夷而引起的
C. 可以利用地震波傳播速度與海嘯傳播速度的差別造成的時(shí)間差進(jìn)行海嘯預(yù)警
D. 設(shè)圖乙所示海嘯波沿+x軸方向傳播,圖中a點(diǎn)經(jīng)1/4周期時(shí)將到達(dá)10m高的波峰處
( 2 )如圖所示為直角三棱鏡的截面圖,一條光線平行于BC 邊入射,經(jīng)棱鏡折射后從AC邊射出。已知∠A=θ=60°, 光在真空中的傳播速度為c。求:
①該棱鏡材料的折射率;
②光在棱鏡中的傳播速度。
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