题目内容

10．宇宙航行是很高大上的项目，著名物理学家霍金最近就提出了一个叫Breakthrough Starshot“突破摄星”计划，发射一个纳米太空飞船以$\frac{1}{5}$光速去进行宇宙航行，给科学和太空探索带来革命性的变化．相比较于$\frac{1}{5}$光速，第一宇宙速度是太小了．关于第一宇宙速度及其它，下列说法正确的是（　　）
A．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球运动的最大环绕速度
B．第一宇宙速度是世界上各国成功发射地球卫星的最小速度
C．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做椭圆轨道运行时在近地点的速度
D．如果太空船以$\frac{1}{5}$光速去进行宇宙航行，则太空船中的物体的质量将会增大

分析 第一宇宙速度是卫星沿地球表面运动时的速度，半径越大运行速度越小，故第一宇宙速度是人造地球卫星最大的运行速度；当卫星的速度大于等于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道；当物体的速度大于等于第三宇宙速度速度16.7km/m时物体将脱离太阳的束缚

解答 解：A、根据$G\frac{Mm}{{R}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{R}$，可得卫星的线速度$v=\sqrt{\frac{GM}{R}}$，故轨道半径越大卫星的运行速度越小，而第一宇宙速度是卫星沿地球表面运动时的速度，所以第一宇宙速度是人造地球卫星最大的运行速度，故A正确；
B、7.9km/s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，故B正确．
C、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，所以7.9km/s不是人造地球卫星绕地球运行的最大发射速度，故C错误．
D、根据狭义相对论$m=\frac{{m}_{0}^{\;}}{\sqrt{1-\frac{{v}_{\;}^{2}}{{c}_{\;}^{2}}}}$，速度增大，质量会增大，故D正确；
故选：ABD

点评 掌握第一宇宙速度，第二宇宙速度和第三宇宙速度的定义和运行速度与半径的关系是成功解决本题的关键和基础

练习册系列答案
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20．图是摩托车比赛转弯时的情形．转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动．若摩托车发生滑动，则下列论述正确的是（　　）
A．摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用
B．摩托车所受合外力提供的向心力小于所需要的向心力
C．摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑出去
D．摩托车将沿其半径方向沿直线滑出去
1．下列关于霍尔元件说法正确的是（　　）
A．霍尔元件是将温度这个热学量转换成电阻这个电学量
B．霍尔元件是将磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量
C．霍尔元件是将力这个力学量转换成电压这个电学量
D．霍尔元件是将光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量
18．关于原子和原子核，下列说法正确的是（　　）
A．1919年卢瑟福用α粒子轰击氮核：${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{2}^{4}$He→817O+${\;}_{1}^{1}$H，发现中子
B．1932年查德威克用α粒子轰击铍核：${\;}_{4}^{9}$Be+${\;}_{2}^{4}$He→612C+${\;}_{0}^{1}$n，发现质子
C．1934年约里奥•居里夫妇用α粒子轰击铝核：${\;}_{13}^{27}$Al+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{15}^{30}$P+${\;}_{0}^{1}$n，用人工方法得到放射性同位素
D．1905年爱因斯坦发现质能方程：E=mc2，解释了光电效应现象
5．如图所示，用水平力F把重为G的木块压紧在竖直墙上静止不动，不计手指与木块间的摩擦力，当把水平力增加到2F时，木块所受的摩擦力（　　）
A．是原来的2倍B．是原来的4倍C．和原来的相等D．无法确定
15．一列简谐横波沿x轴正向传播，振幅A=4cm，沿波的传播方向上相距30cm的两质点a，b，a点离波源较近，某时刻质点a，b的位移相等且为y=+2cm，振动方向相反，求：
（1）这列波的最大波长；
（2）设该时刻为计时起点t=0，请写出质点a的振动方程（已知周期为T）．
2．一列沿x轴正方向传播的简谐波，t=0时刚好传播到B点，其波形如图中的实线所示．再经过△t=0.6s，P点开始振动，则（　　）
A．该波的传播速度为v=10m/s
B．该波的频率为0.2Hz
C．若该波与另一列振幅相同相干波在空间相遇，发生干涉，则质点的最大振幅为A=2cm
D．t=0.55s时刻波形如图中虚线所示
E．若该波传播途中遇到长度为2米的障碍物，则会发生明显的衍射现象
19．关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的有（　　）
A．是原子核质量减少一半所需的时间
B．是原子核有半数发生衰变所需的时间
C．把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的半衰期
D．可以用来测定地质年代、生物年代等
10．某同学用如图所示1的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：

a．安装好实验器材．
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图2中0、1、2…6点所示

c．测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3…S6．
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动．
e．分别计算出S1、S2、S3…S6与对应时间的比值$\frac{{S}_{1}}{{t}_{1}}$，$\frac{{S}_{2}}{{t}_{2}}$，$\frac{{S}_{3}}{{t}_{3}}$，…，$\frac{{S}_{6}}{{t}_{6}}$．以$\frac{S}{t}$为纵坐标、t为横坐标，标出$\frac{S}{t}$与对应时间t的坐标点，划出$\frac{S}{t}$-t图线．
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有A和C．（填选项代号）
A、电压合适的50Hz交流电源      B、电压可调的直流电源
C、刻度尺      D、秒表    E、天平    F、重锤
（2）将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图1所示，则S2=3.00cm，S5=13.20cm．
（3）该同学在图3中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出$\frac{S}{t}$-t．
（4）根据$\frac{S}{t}$-t图线判断，小车在斜面上运动的加速度a=4.83m/s2．

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