问题 选择题

设想将来某一天载人飞船在火星上着陆后,宇航员用测力计测得质量为m的物块重力为P,宇航员将物块放于半径为R的半球顶端时发现若给物块一个合适的初速度时,物块对球顶刚好无压力,如图所示,已知火星半径为R,引力常量为G,则下列说法正确的是(  )

A.物块初速度的大v0=

PR
m

B.物块落到火星表面速度方向与水平方向成45°角

C.火星的第一宇宙v=

mR0
P

D.火星的质量为M=

P
R20
Gm

答案

A、物块对球顶刚好无压力,重力提供向心力,则有:

P=m

v02
R

解得:v0=

PR
m
,故A正确;

B、物体离开半球将做平抛运动,到达火星表面的时间为t=

2R
g
=
2Rm
P

所以竖直方向的速度为vy=gt=

2Rm
P
?
P
m
=
2PR
m
≠v0,所以物块落到火星表面速度方向与水平方不是45°角,故B错误;

C、根据P=m

v 2
R0
得:

v=

mR0
P
,故C正确;

D、根据G

Mm
R02
=P得:

M=

P
R20
Gm
,故D正确.

故选ACD

问答题

(1)利用图1中所示的装置可以研究自由落体运动.实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落.打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.

①为了测得重物下落的速度和加速度,还需要的实验器材有______.(填入正确选项前的字母)

A.天平    B.秒表    C.米尺     D.弹簧测力计

②打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,图2为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D….打点计时器打F点时,重物下落的速度为______m/s,该重物下落的加速度为______m/s2.(结果保留两位有效数字)

(2)某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量.实验室里准备了以下器材:

A.多用电表

B.电压表Vl,量程3V,内阻约5kΩ

C.电压表V2,量程15V,内阻约25kΩ

D.电流表Al,量程0.6A,内阻约0.2Ω

E.电流表A2,量程3A,内阻约0.04Ω

F.电源,电动势E=4.5V

G.滑动变阻器Rl,最大阻值5Ω,最大电流为3A

H.滑动变阻器R2,最大阻值200Ω,最大电流为1.5A

I.电键S、导线若干

①在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡,其阻值如图3(甲)中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用______欧姆挡;

②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图3(乙)中指针所示,则Rx的阻值大约是______Ω;

③在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求尽可能准确,并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节,则在上述提供的器材中电压表应选______;电流表应选______;滑动变阻器应选______.(填器材前面的字母代号)

④在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图.

填空题