【題目】一探測(cè)器沿豎直方向登陸火星，探測(cè)器內(nèi)的水平地板上放著一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體，如圖甲所示。當(dāng)探測(cè)器速度由v0減為零的過程中，傳感器記錄的物體對(duì)地板壓力大小F隨下降高度h變化的圖象如圖乙所示。已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍，地球的半徑約為火星半徑的2倍，地球和火星都可視為均質(zhì)球體，取地球表面的重力加速度。

（1）求火星表面的重力加速度的大小；

（2）求探測(cè)器剛開始減速時(shí)的加速度的大小和速度的大小；

（3）根據(jù)量子理論，每個(gè)光子動(dòng)量（h為普朗克常數(shù)， 為光子的波長）。當(dāng)光照射到物體表面時(shí)將產(chǎn)生持續(xù)的壓力。設(shè)想未來制成的質(zhì)量為的飛行器，以太陽光對(duì)其光帆的撞擊力為動(dòng)力，朝著遠(yuǎn)離太陽的方向運(yùn)動(dòng)。設(shè)帆面始終與太陽光垂直,且光帆能將太陽光一半反射,一半吸收. 已知引力常量為，太陽質(zhì)量為，光速為，太陽單位時(shí)間輻射的總能量為.請(qǐng)推算出該探測(cè)器光帆的面積的最小值(忽略行星對(duì)飛行器的引力,球面積公式為)。

【答案】(1)4m/s2(2)4m/s23m/s （3）

【解析】（1）設(shè)地球的質(zhì)量為M，半徑為r，

在地球表面有，則；

（2）開始減速時(shí)，物體受到地板給的支持力為12N，故根據(jù)牛頓第二定律可得，解得；

過程中重力對(duì)物體做正功，支持力對(duì)物體做負(fù)功，由動(dòng)能定理得，

而F-h圖像的面積表示支持力做的功，故；

代入： ，解得；

（3）單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光子個(gè)數(shù)為： ， ，

當(dāng)光一半被反射一半被吸收時(shí)，根據(jù)動(dòng)量定理可得： ，

產(chǎn)生的光壓： ，解得產(chǎn)生的光壓： ；

距太陽為r處光帆受到的光壓： ；

太陽光對(duì)光帆的壓力需不小于太陽對(duì)探測(cè)器的引力： 解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究遙控電動(dòng)小車額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.5kg；

②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝；

③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（其打點(diǎn)周期為0.02s）；

④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng)并達(dá)到最大速度，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（設(shè)小車在整個(gè)過程中所受的阻力恒定）。

在上述過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖乙所示。

請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：

(1)該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為________________m/s；

(2)關(guān)閉小車電源后，小車的加速度大小為__________；

(3)該電動(dòng)小車的額定功率為______________W。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年1月9日，大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)工程獲得國家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。大多數(shù)原子核發(fā)生核反應(yīng)的過程中都伴有中微子的產(chǎn)生，例如核裂變、核聚變、β衰變等。下列關(guān)于核反應(yīng)的說法,正確的是

A. +→ +是α衰變方程， → +是β衰變方程

B. 高速運(yùn)動(dòng)的α粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子，其核反應(yīng)方程為 +→ +

C. 衰變?yōu)?/span>，經(jīng)過3次α衰變，2次β衰變

D. +→ + +3是核裂變方程，也是氫彈的核反應(yīng)方程

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖電路，C為電容器的電容，D為理想二極管（具有單向?qū)ㄗ饔茫�，電流表．電壓表均為理想表。閉合開關(guān) S 至電路穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片 P 向左移動(dòng)一小段距離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表V 1的示數(shù)改變量大小為 U 1 ，電壓表V 2 的示數(shù)改變量大小為 U 2 ，電流表 A 的示數(shù)改變量大小為I ，則下列判斷正確的有（ ）

A. 滑片向左移動(dòng)的過程中，電容器所帶的電荷量不變

B. 的值變大

C. 的值不變，且始終等于電源內(nèi)阻r

D. 滑片向左移動(dòng)的過程中，電容器所帶的電荷量要不斷減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年12月30日，北京首條磁懸浮軌道交通S1線在門頭溝開通試運(yùn)營，標(biāo)志著我國成為世界第二個(gè)掌握中低速磁懸浮技術(shù)的國家。其簡化后的結(jié)構(gòu)原理簡圖如圖所示，其中懸浮線圈和導(dǎo)向線圈分別位于車體的底部和側(cè)面。間隙傳感器能夠控制懸浮線圈和導(dǎo)向線圈中電流大小，下列說法中正確的是

A. 導(dǎo)向線圈的主要作用是使列車處于懸浮狀態(tài)

B. 當(dāng)列車沿水平直軌道平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)，懸浮線圈中的電流不變

C. 通電的懸浮線圈和導(dǎo)向線圈與金屬導(dǎo)軌之間都是斥力作用

D. 間隙傳感器控制導(dǎo)向線圈中的電流發(fā)生改變是為了使列車加速

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是_________。

A.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源頻率發(fā)生了變化

B.發(fā)生干涉現(xiàn)象時(shí)，介質(zhì)中振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)，振動(dòng)能量最大，減弱點(diǎn)振動(dòng)能量可能為零

C.振動(dòng)圖象和波的圖象中，橫坐標(biāo)所反映的物理意義是不同的

D.超聲波比次聲波更容易發(fā)生衍射

E.在地球表面上走得很準(zhǔn)的擺鐘搬到月球表面上，其擺動(dòng)周期變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c是電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相同，實(shí)線為一帶電的質(zhì)點(diǎn)在僅受電場(chǎng)力作用下，通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說法中正確的是（ ）

A. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過Q點(diǎn)時(shí)小

B. 帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

C. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過Q點(diǎn)時(shí)小

D. 三個(gè)等勢(shì)面中，等勢(shì)面a的電勢(shì)最高

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上有一長為L=0.5m的單匝正方形閉合導(dǎo)體線框abcd，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4T的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其ab邊與磁場(chǎng)的邊界重合。線框由同種粗細(xì)均勻、電阻為R=2 Ω的導(dǎo)線制成。現(xiàn)用垂直于線框ab邊的水平拉力，將線框以速度v=5m/s向右沿水平方向勻速拉出磁場(chǎng)，此過程中保持線框平面與磁感線垂直，且ab邊與磁場(chǎng)邊界平行。求線框被拉出磁場(chǎng)的過程中：

（1）通過線框的電流大小及方向；

（2）線框中c、d兩點(diǎn)間的電壓大�。�

（3）水平拉力的功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，M、N為同一水平面內(nèi)的兩條平行長導(dǎo)軌，左端串接電阻R，金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，桿和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，且桿與導(dǎo)軌間無摩擦，整個(gè)裝置處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中�，F(xiàn)對(duì)金屬桿ab施加一個(gè)與桿垂直的水平方向的恒力F，使桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過程中，桿的速度大小為v，R上消耗的總能量為E，則下列關(guān)于v、E隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是

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