题目内容
20．
如图所示，北京时间2013年12月15日4时35分，我国嫦娥三号着陆器与巡视器“玉兔号”分离，之后，“玉兔号”顺利抵达月球表面虹湾以东区域，玉兔号登月成功!设想质量为m的“玉兔号”静止在一坡高为h，坡长为2h的斜坡底端，现以恒定功率P沿斜坡向上加速，最终以速度v匀速运动，并到达斜坡顶端．已知月球表面重力加速度为g，“玉兔号“所受月面的摩擦阻力恒为其重力的0.5倍．求；（1）“玉兔号”在斜坡上运动的时间：
（2）假设“玉兔号”离开斜坡顶端后仍沿原直线运动的方向以加速度g匀加速飞行，求此时“玉兔号”喷气机的喷气方向及喷气所获得推力的大小．
分析 （1）由题意得，坡的倾角为30°，根据动能定理求时间，
（2）运用平行四边形定则，作出推力，求出大小和方向
解答 
解：（1）设在斜坡上运动时间为t，根据动能定理得
$Pt-mgh-f2h=\frac{1}{2}m{v}_{\;}^{2}-0$
f=0.5mg
联立解得$t=\frac{4mgh+m{v}_{\;}^{2}}{2P}$
（2）离开斜坡后，“玉兔”号受到重力和推力，受力分析如图
a=g
重力与合力夹角120°，由几何知识求得$F=\sqrt{3}mg$方向与竖直方向成30°角
喷气方向为斜向左下方与竖直方向成30°，喷气获得的推力大小$\sqrt{3}mg$
答：（1）“玉兔号”在斜坡上运动的时间$\frac{4mgh+m{v}_{\;}^{2}}{2P}$：
（2）假设“玉兔号”离开斜坡顶端后仍沿原直线运动的方向以加速度g匀加速飞行，求此时“玉兔号”喷气机的喷气方向斜向左下方与竖直方向成30°角及喷气所获得推力的大小$\sqrt{3}mg$．
点评 本题关键考查了动能定理得应用，恒定功率启动牵引力是变力，牵引力做功用W=Pt求解．
练习册系列答案
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10．
如图所示，光滑绝缘水平面上嵌入一无限长通电直导线．一质量为0.02kg的金属环在该平面内以大小v0=2m/s、方向与电流方向成60°角的初速度滑出．则（ ）
如图所示，光滑绝缘水平面上嵌入一无限长通电直导线．一质量为0.02kg的金属环在该平面内以大小v0=2m/s、方向与电流方向成60°角的初速度滑出．则（ ）| A． | 金属环最终将静止在水平面上的某处 | |
| B． | 金属环最终沿垂直导线方向做匀速直线运动 | |
| C． | 金属环受安培力方向始终和受到方向相反 | |
| D． | 金属环中产生的电能最多为0.03J |
11．关于近代物理，下列说法正确的是（ ）
| A． | 结合能越小表示原子核中的核子结合的越牢固 | |
| B． | 氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大 | |
| C． | 天然放射现象说明原子核内部电子 | |
| D． | 在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散后波长变长 | |
| E． | 如果用紫光照射某种金属发生光电效应，改用绿光照射这种金属不一定发生光电效应 |
8．下列说法中正确的是（ ）
| A． | 多普勒效应是光的粒子性的反应 | |
| B． | 光的偏振说明光是横波 | |
| C． | 光的折射说明光是纵波 | |
| D． | 光的干涉和光的衍射说明光具有波动性 |
为了研究人们用绳索跨山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图甲所示的实验装置，他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计（忽略其质量和长度）固定在相距为D的两立柱上，固定点分别为P和Q，P低于Q，绳长为L（L＞PQ）．他们首先在绳上距离P点10cm处（标记为C）系上质量为m重物（不滑动），由测力计读出绳PC、QC的拉力大小，随后改变重物悬挂点的位置，每次将P到C点的距离增加5.0cm，并读出测力计的示数，最后得到与绳长之间的关系曲线如图乙所示，由实验可知：
如图所示，不带电的质量为m物体a和带电量为+q的质量2m的物体b通过轻绳和不计摩擦的定滑轮相连，均处于静止状态．a与水平面上固定的劲度系数为k的轻质弹簧相连，Q点有一挡板，若有物体与其垂直相碰会以原速率弹回．现剪断a、b之间的绳子，a开始上下往复运动，b下落至P点后，在P点有一个特殊的装置使b以落至P点前瞬间的速率水平向右运动，同时在P、Q之间加一水平向左的匀强电场，场强为E=$\frac{mg}{q}$（图中未画出）当b静止时，a恰好首次到达最低点，已知PQ长S0，重力加速度为g，b距P点高h，且仅经过P点一次，b与水平面间的动摩擦因数为μ，a、b均可看做质点，弹簧在弹性限度范围内，试求：
12．下列说法正确的是（ ）
| A． | 某色光照射到一金属板表面时能够发生光电效应，当增大该色光的照射强度时，从这一金属板表面逸出的光电子的最大初动能不变 | |
| B． | 氢原子光谱说明了氢原子辐射的光的频率是不连续的 | |
| C． | 一群从处于n=1的基态的氢原子跃迁到n=4的激发态，一定是吸收了6种不同频率的光子 | |
| D． | α射线的电离本领比β射线的电离本领强 | |
| E． | 核力将核子束缚在核内，说明核力一定是吸引力 |
如图所示，物体从高处自由落体，经过A，B，C三点，AB=BC．已知经过A点时物体的动能是20J，经过B点时物体的重力势能为零，经过C点时物体的动能为40J，则当势能为8J时物体的动能多大？（空气阻力不计）