河北省邯郸市2016-2017学年高一物理上册第二次月考试卷
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2015-2016学年河北省邯郸市鸡泽一中高一(下)第二次月考物理试卷(5月份)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.其中1-8为单选题,9-12为不定项选择题)
1.下面所列举的物理学家及他们的贡献,其中正确的是()
A.元电荷最早由库仑通过油滴实验测出
B.牛顿通过扭秤实验测定出了万有引力恒量G
C.法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场
D.安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
2.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系,下列说法正确的是()A.合外力为零,则合外力做功一定为零
B.合外力做功为零,则合外力一定为零
C.合外力做功越多,则动能一定越大
D.动能不变,则物体合外力一定为零
3.关于电场强度与电势的关系,下面各种说法中正确的是()
A.电场强度大的地方,电势一定高
B.电场强度不变,电势也不变
C.电场强度为零处,电势一定为零
D.电场强度的方向是电势降低最快的方向
4.自由下落的物体,其动能与位移的关系如图所示.则图中直线的斜率表示该物体的()
A.质量 B.机械能
C.重力大小 D.重力加速度大小
5.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()
A. B.C. D.
6.当重力对物体做正功时,物体的()
A.重力势能一定增加,动能一定减小
B.重力势能一定增加,动能一定增加
C.重力势能一定减小,动能不一定增加
D.重力势能不一定减小,动能一定增加
7.如图所示,a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,a、b质量相同,且小于c的质量,则()
A.b所需向心力最大
B.b、c周期相等,且大于a的周期
C.b、c向心加速度相等,且大于a的向心加速度
D.b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度
8.某人在高h处抛出一个质量为m 的物体,不计空气阻力,物体落地时速度为v0,该人对物体所做的功为()
A.mv02﹣mgh B.mv02C.mgh+mv02D.mgh
9.有关人造地球卫星的说法中正确的是()
A.第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小速度
B.第一宇宙速度是近地圆轨道上人造卫星运行速度
C.第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D.卫星环绕地球的角速度与地球半径R成反比
10.一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面,其运动的加速度的大小为0.9g,这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这过程中()
A.物体的重力势能增加了0.9mgH
B.物体的重力势能增加了mgH
C.物体的动能损失了0.5mgH
D.物体的机械能损失了0.5mgH
11.设地球的质量为M,平均半径为R,自转角速度为ω,引力常量为G,则有关同步卫星的说法正确的是()
A.同步卫星的轨道与地球的赤道在同一平面内
B.同步卫星的离地高度为h=
C.同步卫星的离地高度为h=﹣R
D.同步卫星的角速度为ω,线速度大小为
12.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab=U bc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知()
A.三个等势面中,a的电势最高
B.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
二、填空题(每空2分,共14分)
13.某同学用如图所示的装置测量弹簧具有弹性势能,弹射器与光电门均固定于光滑水平面上,用小球压缩弹簧,然后释放小球,弹簧将静止小球弹射出去,小球通过光电门,光电门可记录小球通过的时间为t,弹射器内壁光滑,不计空气阻力.
(1)要测量弹簧具有的弹性势能,还需要测量的物理量(及物理量的符号)有;(2)用测量的物理量表示出弹簧的弹性势能的表达式为;
(3)小球的直径大小对实验结果(选填“有”或“无”)影响,光电门离弹射器距离的远近对实验结果(选填“有”或“无”)影响.
14.某学习小组做“探究功和速度变化的关系”的实验,如图1所示为所用实验装置,图中小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致,每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
(1)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是
A、放开小车,能够自由下滑即可
B、放开小车,能够匀速下滑即可
C、放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D、放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是
A、橡皮筋处于原长状态
B、橡皮筋仍处于伸长状态
C、小车在两个铁钉间的连线处
D、小车已过两个铁钉间的连线
(3)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,如图2所示,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的部分进行测量.
三、解答题.
15.已知某星球的质量是地球质量的81倍,半径是地球半径的9倍.在地球上发射一颗卫星,其第一宇宙速度为7.9km/s,则在某星球上发射一颗人造卫星,其发射速度最小是多少?16.如图所示,匀强电场的电场线与AC平行,把带电荷量10﹣8 C的负电荷从A移至B的过程中,电场力做功6×10﹣8 J,AB长6cm,AB与AC的夹角为60°.求:
(1)场强方向;
(2)设B处电势为1V,则A处电势为多少;
(3)A处的场强大小;
(4)电子在A点的电势能.
17.一滑块经水平轨道AB,进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道BC.已知滑块的质量
m=0.6kg,在A点的速度v A=8m/s,AB长x=5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,圆弧轨道的半径R=2m,滑块离开C点后竖直上升h=0.2m,取g=10m/s2.求:
(1)滑块经过B点时速度的大小;
(2)滑块冲到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力;
(3)滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功.
2015-2016学年河北省邯郸市鸡泽一中高一(下)第二次
月考物理试卷(5月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.其中1-8为单选题,9-12为不定项选择题)
1.下面所列举的物理学家及他们的贡献,其中正确的是()
A.元电荷最早由库仑通过油滴实验测出
B.牛顿通过扭秤实验测定出了万有引力恒量G
C.法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场
D.安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
【考点】物理学史.
【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.
【解答】解:A、元电荷最早由密里根通过油滴实验测出,故A错误;
B、卡文迪许通过扭秤实验测定出了万有引力恒量G,故B错误;
C、法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场,故C正确;
D、库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律,故D错误;
故选:C.
【点评】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.
2.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系,下列说法正确的是()A.合外力为零,则合外力做功一定为零
B.合外力做功为零,则合外力一定为零
C.合外力做功越多,则动能一定越大
D.动能不变,则物体合外力一定为零
【考点】动能定理.
【分析】物体所受合外力为零,根据功的公式分析合外力对物体做的功是否为零.再分析合外力对物体所做的功为零,合外力是否为零.根据动能定理分析动能不变时,合外力是否为零.
【解答】解:A、如果物体所受的合外力为零,根据W=FS得,那么外力对物体做的总功一定为零,故A正确;
B、如果合外力做的功为零,但合外力不一定为零.可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功,故B错误;
C、根据动能定理可知,如果合外力做的负功越多,动能越小,故C错误;
D、物体动能不变,只能说合外力不做功,但合外力不一定为零,故D错误.
故选:A.
【点评】合外力做功和动能变化的关系由动能定理反映.合外力为零,其功一定为零,但合外力功为零,但合外力不一定为零.注意功是标量,公的正负不表示方向.
3.关于电场强度与电势的关系,下面各种说法中正确的是()
A.电场强度大的地方,电势一定高
B.电场强度不变,电势也不变
C.电场强度为零处,电势一定为零
D.电场强度的方向是电势降低最快的方向
【考点】电场强度;电势.
【分析】电场强度和电势这两个概念非常抽象,借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性:电场线疏密表示电场强度的相对大小,切线方向表示电场强度的方向,电场线的方向反映电势的高低.
【解答】解:A、电场线密处,电场强度大,而电场线方向不确定,故无法判断电势高低,故A错误;
B、在匀强电场中,电场强度不变,沿着电场线的方向,电势总是逐渐降低的,故B错误;
C、电势为零,是人为选择的,电场强度为零的地方,电势不一定为零.故C错误.
D、沿着电场方向电势降低最快,故D说法正确;
故选:D.
【点评】电场线的疏密表示电场强度的相对大小,电场线的方向反映电势的高低,则电场强度与电势没有直接关系.
顺着电场线方向,电势逐渐降低,但场强不一定减小.
4.自由下落的物体,其动能与位移的关系如图所示.则图中直线的斜率表示该物体的()
A.质量 B.机械能
C.重力大小 D.重力加速度大小
【考点】机械能守恒定律;自由落体运动.
【分析】自由下落的物体,只受重力,根据动能定理列式即可求解.
【解答】解:自由下落的物体,只受重力,根据动能定理得:
E k=mgh
则图中斜率k=mg
故选C
【点评】本题主要考查了动能定理的直接应用,难度不大,属于基础题.
5.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()
A. B.C. D.
【考点】电场强度;曲线运动.
【分析】根据物体做曲线运动的条件和受力特点分析电荷受的电场力方向,再由负电荷所受的电场力方向与场强方向相反进行选择.
【解答】解:
A、电荷做曲线运动,电场力与速度方向不在同一直线上,应指向轨迹弯曲的内侧,不可能沿轨迹的切线方向,则场强也不可能沿轨迹的切线方向.故A错误.
B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反,图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角,电场力做正功,电荷的速率增大,与题不符.故B错误.
C、图中场强方向指向轨迹的内侧,则电场力指向轨迹的外侧,电荷的轨迹应向上弯曲,不可能沿如图的轨迹运动.故C错误.
D、图中场强方向指向轨迹的外侧,则电场力指向轨迹的内侧,而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角,电场力做负功,电荷的速率减小,符合题意.故D正确.
故选D
【点评】本题是电场中轨迹问题,抓住电荷所受的合力指向轨迹的内侧和速度沿轨迹的切线方向是解题的关键.
6.当重力对物体做正功时,物体的()
A.重力势能一定增加,动能一定减小
B.重力势能一定增加,动能一定增加
C.重力势能一定减小,动能不一定增加
D.重力势能不一定减小,动能一定增加
【考点】重力势能的变化与重力做功的关系.
【分析】知道重力做功量度重力势能的变化,重力做正功,重力势能减小;重力做负功,重力势能增加.
知道合力做功量度动能的变化.合力做正功,动能增加;合力做负功,动能减小.
【解答】解:根据重力做功与重力势能变化的关系得:
w G=﹣△E p
当重力对物体做正功时,重力势能一定减小.
根据动能定理知道:
=△E k
w
合
当重力对物体做正功时,物体可能还受到其他的力做功,
所以对物体做的总功可能是正功,也有可能是负功,也有可能为0,
所以物体的动能可能增加,也有可能减小,也有可能不变.
故选:C.
【点评】解这类问题的关键要熟悉功能关系,也就是什么力做功量度什么能的变化.根据力做功的正负来判断能的增减.
7.如图所示,a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,a、b质量相同,且小于c的质量,则()
A.b所需向心力最大
B.b、c周期相等,且大于a的周期
C.b、c向心加速度相等,且大于a的向心加速度
D.b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.
【分析】根据万有引力提供向心力,可比较出周期、向心加速度、线速度的大小.
【解答】解:A、人造地球卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供,根据F=,因为
a、b质量相同,且大于c的质量,而bc半径相同大于a的半径,所以F a>F b>F c,可知a 所需向心力最大.故A错误.
B、根据,得:a=,v=,T=.知b、c周期
相等,且大于a的周期.b、c加速度相等,小于a是加速度.b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度.故B正确,CD错误.
故选:B
【点评】本题关键抓住万有引力提供向心力,先列式求解出线速度、周期和加速度的表达式,再进行讨论,难度适中.
8.某人在高h处抛出一个质量为m 的物体,不计空气阻力,物体落地时速度为v0,该人对物体所做的功为()
A.mv02﹣mgh B.mv02C.mgh+mv02D.mgh
【考点】动能定理的应用.
【分析】人对小球做的功等于小球获得的初动能,对小球从抛出到落地的过程,运用动能定理即可求得初动能,即可求解.
【解答】解:设该人对物体所做的功为W.
对小球从抛出到落地的过程,运用动能定理得:
W+mgh=﹣0
解得W=﹣mgh
故选:A
【点评】本题考查了动能定理的直接应用,在不涉及到运动时间和运动过程以及变力做功时运用动能定理解题较为简洁、方便.
9.有关人造地球卫星的说法中正确的是()
A.第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小速度
B.第一宇宙速度是近地圆轨道上人造卫星运行速度
C.第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D.卫星环绕地球的角速度与地球半径R成反比
【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度;万有引力定律及其应用.
【分析】根据卫星在圆轨道上运行时的速度公式v=以及“地面附近发射飞行器,如果速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,它绕地球飞行的轨迹就不是圆,而是椭圆”的规律进行判断即可.
【解答】解:物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度,在地面附近发射飞行器,如果速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,它绕地球飞行的轨迹就不是圆,而是椭圆.
故它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度,也是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度,因而BC正确;
人造卫星在圆轨道上运行时,运行速度v=,轨道半径r越大,速度v越大,故第一宇
宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度,因而A错误;
再集合v=ωr,可求得ω==∝,故D错误;
故选BC.
【点评】第一宇宙速度有三种说法:
①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度
②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度
③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
10.一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面,其运动的加速度的大小为0.9g,这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这过程中()
A.物体的重力势能增加了0.9mgH
B.物体的重力势能增加了mgH
C.物体的动能损失了0.5mgH
D.物体的机械能损失了0.5mgH
【考点】机械能守恒定律.
【分析】重力势能的增加量等于克服重力做的功;动能变化等于力的总功;机械能变化量等于除重力外其余力做的功.
【解答】解:A、B、重力势能的增加量等于克服重力做的功,故重力势能增加了mgH,故A错误,B正确;
C、物体上滑过程,根据牛顿第二定律,有:mgsin37°+f=ma,解得f=0.3mg;
=mgsin37°+f=0.9mg;
合力:F
合
=1.5mgH,故C错误;
动能减小量等于克服合力做的功,为F
合
D、物体的机械能损失等于克服阻力做的功,故为:f=0.5mgH,故D正确;
故选BD.
【点评】本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化.重力势能变化与重力做功有关;动能的变化与合力做功有关;机械能的变化与除重力以外的力做功有关.
11.设地球的质量为M,平均半径为R,自转角速度为ω,引力常量为G,则有关同步卫星的说法正确的是()
A.同步卫星的轨道与地球的赤道在同一平面内
B.同步卫星的离地高度为h=
C.同步卫星的离地高度为h=﹣R
D.同步卫星的角速度为ω,线速度大小为
【考点】同步卫星.
【分析】同步卫星定轨道(在赤道上方),定周期(与地球的自转周期相同),定速率、定高度.根据万有引力提供向心力,可求出同步卫星的轨道半径,从而求出同步卫星离地的高度.【解答】解:A、因为同步卫星相对于地球静止,所以同步卫星的轨道同只能在在赤道的上方.故A正确.
B、根据万有引力提供向心力G=mrω2,轨道半径r=,所以同步卫星离地的
高度h=﹣R.故B错误,C正确.
D、同步卫星的角速度为ω,线速度大小v=rω=ω=.故D正确.
故选:ACD.
【点评】解决本题的关键掌握同步卫星的特点:同步卫星定轨道(在赤道上方),定周期(与
地球的自转周期相同),定速率、定高度.以及掌握万有引力提供向心力G=mrω2.
12.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab=U bc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知()
A.三个等势面中,a的电势最高
B.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
【考点】电势能;电势.
【分析】由于质点只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方,由于质点带正电,因此电场线方向也指向右下方;电势能变化可以通过电场力做功情况判断;电场线和等势线垂直,且等势线密的地方电场线密,电场场强大.
【解答】解:A、电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电,因此电场线指向右下方,沿电场线电势降低,故a等势线的电势最高,c点的电势最低,故A正确;
B、根据质点受力情况可知,从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,故P点的电势能大于Q点的电势能,故B正确;
C、从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于Q点的动能,故C错误;
D、根据电场线的疏密来确定电场强度的强弱,可知,质点在P点时的电场力比通过Q点时大,那么P点时的加速度比通过Q点时大,故D正确.
故选:ABD.
【点评】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是:根据运动轨迹判断出所受电场力方向,然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化.
二、填空题(每空2分,共14分)
13.某同学用如图所示的装置测量弹簧具有弹性势能,弹射器与光电门均固定于光滑水平面上,用小球压缩弹簧,然后释放小球,弹簧将静止小球弹射出去,小球通过光电门,光电门可记录小球通过的时间为t,弹射器内壁光滑,不计空气阻力.
(1)要测量弹簧具有的弹性势能,还需要测量的物理量(及物理量的符号)有小球的质量m和小球的直径d;
(2)用测量的物理量表示出弹簧的弹性势能的表达式为;
(3)小球的直径大小对实验结果无(选填“有”或“无”)影响,光电门离弹射器距离的远近对实验结果无(选填“有”或“无”)影响.
【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系.
【分析】明确实验原理,知道整个装置放在光滑水平面上;通过机械能守恒定律进行分析可明确对应的仪器,并明根据机械能守恒定律求解弹性势能
【解答】解:(1)由题意可知,弹簧的弹性势能转化为小球的动能,则由E P=mv2即可求
得弹性势能;故应测量小球的质量m以及通过光电门的速度v,为了测量小球的速度,应测量小球的直径d;
(2)由(1)可知,E P=mv2
即E P=()2=
(3)因弹射后,小球不受摩擦力,故做匀速直线运动,因此球的直径及光电门离射器距离的远近对结果没有影响;
故答案为:(1)小球的质量m和小球的直径d;(2);(3)无;无.
【点评】本题考查弹性势能的实验,要注意通过题意明确实验原理,能根据机械能守恒定律分析对应的实验规律及误差情况
14.某学习小组做“探究功和速度变化的关系”的实验,如图1所示为所用实验装置,图中小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致,每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
(1)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是D
A、放开小车,能够自由下滑即可
B、放开小车,能够匀速下滑即可
C、放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D、放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是B
A、橡皮筋处于原长状态
B、橡皮筋仍处于伸长状态
C、小车在两个铁钉间的连线处
D、小车已过两个铁钉间的连线
(3)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,如图2所示,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的FI部分进行测量.
【考点】探究功与速度变化的关系.
【分析】(1)实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力.受力平衡时,小车应做匀速直线运动.
(2)平衡摩擦力后,橡皮筋的拉力等于合力,橡皮条做功完毕,小车的速度最大,若不进行平衡摩擦力操作,则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时,速度最大.
(3)要测量最大速度,应该选用点迹均匀的部分.结合匀速直线运动的位移公式求出最大速度的大小.
【解答】解:(1)实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力.受力平衡时,小车应做匀速直线运动,所以正确的做法是:放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可,故ABC错误,D正确.
故选:D.
(2)平衡摩擦力后,橡皮筋的拉力等于合力,橡皮条做功完毕,小车的速度最大,若不进行平衡摩擦力操作,则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时,速度最大,本题中木板水平放置,显然没有进行平衡摩擦力的操作,因此当小车的速度最大时,橡皮筋仍处于伸长状态,故ACD 错误,B正确.
故选:B.
(3)要验证的是“合力做功和物体速度变化的关系”,小车的初速度为零,故需要知道做功完毕的末速度即最大速度v,此后小车做的是匀速运动,故应测纸带上的匀速运动部分,由纸带的间距可知,应该选择FI部分.
故答案为:(1)D;(2)B;(3)FI
【点评】本题涉及打点计时器的工作原理和探究功与速度变化关系实验的原理,本题关键要明确小车的运动情况,先加速,再匀速,最后减速,橡皮条做功完毕,速度最大,做匀速运动,因此明确实验原理是解答本题的关键.
三、解答题.
15.已知某星球的质量是地球质量的81倍,半径是地球半径的9倍.在地球上发射一颗卫星,其第一宇宙速度为7.9km/s,则在某星球上发射一颗人造卫星,其发射速度最小是多少?【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度.
【分析】建立模型:卫星绕地球做匀速圆周运动,地球对卫星的万有引力提供向心力.推广到其他球星.根据此模型,利用比例法求星球上发射人造卫星最小发射速度.
【解答】解:设地球质量为M1,半径为R1;某星球的质量为M2,半径为R2
由万有引力定律得:
可得:
故地球和该星球第一宇宙速度之比为:
则在该星球上发射人造卫星速度至少为:v2=3v1=23.7km/s
答:在该星球上发射一颗人造卫星,其发射速度最小是23.7km/s.
【点评】本题是卫星类型问题,关键是要建立物理模型,运用万有引力定律和向心力知识,加上数学变换来求解.
16.如图所示,匀强电场的电场线与AC平行,把带电荷量10﹣8 C的负电荷从A移至B的过程中,电场力做功6×10﹣8 J,AB长6cm,AB与AC的夹角为60°.求:
(1)场强方向;
(2)设B处电势为1V,则A处电势为多少;
(3)A处的场强大小;
(4)电子在A点的电势能.。