17.2012年将是下一个太阳活动峰年,我国科学家将通过“夸父计划”研究太阳扰动及其对地球空间环境的影响。“夸父计划”由三颗卫星组成,其中A星位于太阳与地球的连线上某处,它离太阳和地球的距离始终不变,用来全天候监测太阳活动的发生及其伴生现象。另两颗卫星B1和B2在地球极轨大椭圆轨道上飞行,用来监测太阳活动导致的地球近地空间环境的变化。已知,万有引力常量为G,太阳质量为M,地球质量为m,近似把地球公转轨道看成圆形,轨道半径为r,A星与地球球心的距离为s。
(1)定性说明A星的运动情况;
(2)A星的速度多大?
- 答案
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分。有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
B
C
CD
A
BD
BC
BD
二、填空、实验题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。)
11. 2.22 12. BDE 13. 92
14. 0.23 15. 0.81
三、计算题(本题包括4小题,每小题10分,共40分,要有必要的文字说明。)
16.解:(1)不正确。 (2分)
若是圆形围墙多次反射形成,声音传播经过的距离均是2R,回波时间间隔应相等。(3分)
(2)以标号为2的回波为准计算回音壁半径
(以标号为3的回波为准计算同样给分)
2R=vt2 (3分)
R = v t2/2=
17.解:(1)A星绕日做圆周运动,周期与地球公转周期相同。(2分)
(2)太阳对它的引力与地球对它的引力之差提供向心力,
太阳对A星的引力:
(2分)
地球对A星的引力:
(2分)
由牛顿第二定律得:
(2分)
联立以上三式,可得:
(2分)
18.解:(1)撞墙后至两者具有共同速度,小车和铁块系统动量守恒:
(M-m)v0=(M+m)v1, (2分)
此时小车右端离墙距离s1,由动能定理知:
,(2分)
。
(1分)
(2)如图,要求:坐标系完整正确;(1分)
0~0.6s内图象及坐标完整正确;(2分)
0.6~0.9s内图象及坐标完整正确;(2分)
19.解:(1)煤块能受到的最大静摩擦力Ffm=μmg,
对应最大加速度am=μg=
所以两物体的运动情景可由图表示(用文字表示也可)。
研究煤块运动的全过程:
,t1=2s,
v1=amt1=
研究皮带的运动:0~t时间内,v=at,
t-t1时间内,v1=v-a(t1-t),(2分)
可知:t=1.5s,v=
(2)0~t1时间内,煤块相对于皮带向左滑,
皮带向右前进的距离s=vt/2+(v+v1)(t1-t)/2=
煤块向右前进的距离s1=v1t1/2=
黑色痕迹长s-s1=
t1~2t1时间内,煤块相对于皮带向右滑,
皮带向右前进的距离d=v1(2t-t1)/2=
煤块向右前进的距离d1=s1=
黑色痕迹长d1-d=
所以煤块左侧痕迹长