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“伽利略”木星探測器，從1989年10月進(jìn)入太空起，歷經(jīng)6年，行程37億千米，終于到達(dá)木星周圍．此后在t秒內(nèi)繞木星運(yùn)行N圈后，對木星及其衛(wèi)星進(jìn)行考察，最后墜入木星大氣層燒毀．設(shè)這N圈都是繞木星在同一個(gè)圓周上運(yùn)行，其運(yùn)行速率為V，探測器上的照相機(jī)正對木星拍攝到整個(gè)木星時(shí)的視角為θ（如圖所示），設(shè)木星為一球體．   
求：（1）木星探測器在上述圓形軌道上運(yùn)行時(shí)的軌道半徑；
（2）若人類能在木星表面著陸，至少以多大的速度將物體從其表面水平拋出，才不至于使物體再落回木星表面．

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“伽利略”木星探測器，從1989年10月進(jìn)入太空起，歷經(jīng)6年，行程37億千米，終于到達(dá)木星周圍．此后在t秒內(nèi)繞木星運(yùn)行N圈后，對木星及其衛(wèi)星進(jìn)行考察，最后墜入木星大氣層燒毀．設(shè)這N圈都是繞木星在同一個(gè)圓周上運(yùn)行，其運(yùn)行速率為V，探測器上的照相機(jī)正對木星拍攝到整個(gè)木星時(shí)的視角為θ（如圖所示），設(shè)木星為一球體．   
求：（1）木星探測器在上述圓形軌道上運(yùn)行時(shí)的軌道半徑；
（2）若人類能在木星表面著陸，至少以多大的速度將物體從其表面水平拋出，才不至于使物體再落回木星表面．

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題號

1

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10

答案

D

BD

C

B

AB

AC

A

C

BC

CB

11．（1） （2）BC     D      ABCD

12．⑴R₁（2分） ⑵電路圖如右圖所示（4分）（有任何錯(cuò)誤不得分）

⑶1.47（2分）（1.46~1.48均給2分）0.83(2分) (0.81~0.85均給2分)

13．解:(1)設(shè)木塊相對小車靜止時(shí)小車的速度為V，

根據(jù)動量守恒定律有：mv＝(m+M)V                                   

（2）對小車,根據(jù)動能定理有:

14．解:(1)K接a時(shí)，R₁被短路，外電阻為R₂，根據(jù)電功率公式可得

通過電源電流 A

電源兩端電壓V                                                                     

 (2)K接a時(shí)，有E=U₁+I₁r=4+r                                                        ①

K接b時(shí)，R₁和R₂串聯(lián), R′_外=R₁+R₂=6 Ω

通過電源電流I₂＝A

這時(shí)有：E=U₂+I₂r=4.5+0.75 r                                                     ②

解①②式得：E=6 V   r＝2 Ω                                                                      

(3)當(dāng)K接c時(shí)，R_總=R₁+r+R₂₃=6 Ω

總電流I₃＝E/R_總=1 A

通過R₂電流I＇＝I₃=0.5 A

15．解：(1)0～25 s內(nèi)一直處于上升階段，上升的最大高度在數(shù)值上等于△OAB的面積， 即H=×25×64 m=800 m                                                                             

(2)9 s末發(fā)動機(jī)關(guān)閉，此后探測器只受重力作用，故在這一階段的加速度即為該行星表面的重力加速度，由圖象得

g==m/s²=4 m/s²                                                                                   

(3)由圖象知加速上升階段探測器的加速度:

a=m/s²

根據(jù)牛頓運(yùn)動定律，得

F-mg=ma

所以推力F=m(g+a)=1.67×10⁴ N                                                                    

16．解：（1）帶負(fù)電粒子射入磁場后，由于受到洛倫茲力的作用，粒子將沿圖示的軌跡運(yùn)動，從A點(diǎn)射出磁場，設(shè)O、A間的距離為L，射出時(shí)速度的大小仍為v，射出方向與x軸的夾角仍為θ，由洛倫茲力公式和牛頓定律可得：

qv₀B=m                                                                                                                                     

式中R為圓軌道半徑，解得：

R=                                              ①                              

圓軌道的圓心位于OA的中垂線上，由幾何關(guān)系可得：

=Rsinθ                                                                  ②

聯(lián)解①②兩式，得：L=                                      

所以粒子離開磁場的位置坐標(biāo)為(-，0)                                  

（2）因?yàn)?i>T==                                               

所以粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間，t＝                

17．解：由題圖得，皮帶長s==3 m

(1)工件速度達(dá)v₀前，做勻加速運(yùn)動的位移s₁=t₁=

達(dá)v₀后做勻速運(yùn)動的位移s-s₁=v₀（t-t₁）

解出加速運(yùn)動時(shí)間 t₁=0.8 s

加速運(yùn)動位移 s₁=0.8 m

所以加速度a==2.5 m/s²                                                                      

工件受的支持力N=mgcosθ

從牛頓第二定律，有μN-mgsinθ=ma

解出動摩擦因數(shù)μ＝                                                                        

(2)在時(shí)間t₁內(nèi)，皮帶運(yùn)動位移s_皮=v₀t=1.6 m

在時(shí)間t₁內(nèi)，工件相對皮帶位移   s_相=s_皮-s₁=0.8 m

在時(shí)間t₁內(nèi)，摩擦發(fā)熱  Q=μN(yùn)?s_相=60 J

工件獲得的動能   E_k=mv₀²=20 J

工件增加的勢能E_p＝mgh＝150 J

電動機(jī)多消耗的電能W =Q+E_k十E_p=230 J                                               

18、①由可求得v_m，

②由，解得h，