网址：http://m.1010jiajiao.com/timu3_id_1393246[举报]
(匀变速直线运动＋受力分析＋牛顿第二定律＋v－t图像)“神舟”六号飞船完成了预定空间科学和技术试验任务后，返回舱于2005年10月17日4时11分开始从太空向地球表面按预定轨道返回，在离地10 km的高度打开阻力降落伞减速下降，这一过程中若返回舱所受阻力与速度的平方成正比，比例系数(空气阻力系数)为k，设返回舱总质量M＝3000 kg，所受空气浮力恒定不变，且认为竖直降落．从某时刻开始计时，返回舱的运动v－t图象如图中的AD曲线所示，图中AB是曲线在A点的切线，切线交于横轴一点B的坐标为(8，0)，CD是平行横轴的直线，交纵轴于C点C的坐标为(0，8)．g＝10 m/s2，请解决下列问题：
(1)在初始时刻v0＝160 m/s时，它的加速度多大？
(2)推证空气阻力系数k的表达式并算出其数值．
(3)返回舱在距离高度h＝1 m时，飞船底部的4个反推力小火箭点火工作，使其速度由8 m/s迅速减至1 m/s后落在地面上，若忽略燃料质量的减少对返回舱总质量的影响，并忽略此阶段速度变化而引起空气阻力的变化，试估算每支小火箭的平均推力(计算结果取两位有效数字)
（14分）
（1）开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即
，k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知引力常量为G，太阳的质量为M太。
（2）开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立。经测定月地距离为3.84×108m，月球绕地球运动的周期为2.36×106S，试计算地球的质M地。（G=6.67×10-11Nm2/kg2，结果保留一位有效数字）
【解析】：（1）因行星绕太阳作匀速圆周运动，于是轨道的半长轴a即为轨道半径r。根据万有引力定律和牛顿第二定律有
①
于是有 
②
即 
③
（2）在月地系统中，设月球绕地球运动的轨道半径为R，周期为T，由②式可得
④
解得 M地=6×1024kg ⑤
（M地=5×1024kg也算对）
23．【题文】（16分）
如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子（不计重力）从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出。
（1）求电场强度的大小和方向。
（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经
时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。
（3）若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，且速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。
查看习题详情和答案>>
A．实验装置如图1所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．
请回答下列问题：
①滑块做匀速直线运动时，打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是______；②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小______钩码的重力大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验室提供了下表中的器材．
| 小灯泡L（额定电压2.5V，额定电流250mA） | 直流电源E（电动势3V，内阻不计） |
| 电流表A1（量程300mA，内阻约0.5Ω） | 电流表A2（量程500mA，内阻约0.2Ω） |
| 电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ） | 电压表V2（量程6V，内阻约6kΩ） |
| 滑动变阻器（最大阻值约10Ω） | 开关S，导线若干 |
②若该同学已正确选用器材，并连接好部分实验电路，如图甲．请在图甲中完成其余的电路连接，要求小灯泡两端的电压能在0～2.5V范围连续变化，且尽可能减少实验误差；
③该同学在正确完成实验后得到图乙所示的伏安特性曲线，他从图线中得到“通过小灯泡的电流随电压的增大而增大”的规律．请你分析图线再写出两条规律：a．______；b．______．
A．实验装置如图1所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．
请回答下列问题：
①滑块做匀速直线运动时，打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是 ；②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小 钩码的重力大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验室提供了下表中的器材．
| 小灯泡L（额定电压2.5V，额定电流250mA） | 直流电源E（电动势3V，内阻不计） |
| 电流表A1（量程300mA，内阻约0.5Ω） | 电流表A2（量程500mA，内阻约0.2Ω） |
| 电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ） | 电压表V2（量程6V，内阻约6kΩ） |
| 滑动变阻器（最大阻值约10Ω） | 开关S，导线若干 |
②若该同学已正确选用器材，并连接好部分实验电路，如图甲．请在图甲中完成其余的电路连接，要求小灯泡两端的电压能在0～2.5V范围连续变化，且尽可能减少实验误差；
③该同学在正确完成实验后得到图乙所示的伏安特性曲线，他从图线中得到“通过小灯泡的电流随电压的增大而增大”的规律．请你分析图线再写出两条规律：a． ；b． ． 查看习题详情和答案>>