1.2018年3月14日,著名物理学家斯蒂芬·威廉·霍金逝世,引发全球各界悼念.在物理学发展的历程中,许多物理学家的科学研究为物理学的建立作出了巨大的贡献.关于下列几位物理学家所做科学贡献的叙述中,正确的是
A. 卡文迪许将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出万有引力定律
B. 法拉第通过长时间的实验研究发现了通电导线周围存在磁场
C. 查德威克用粒子轰击Be原子核发现了中子
D. 爱因斯坦的光子说认为,只要光照时间足够长,所有电子最终都能跃出金属表面成为光电子
【答案】C
【解析】
【详解】牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出万有引力定律,选项A错误;奥斯特通过长时间的实验研究发现了通电导线周围存在磁场,选项B错误;查德威克用粒子轰击Be原子核发现了中子,选项C正确;爱因斯坦的光子说认为,能否发生光电效应与入射光的频率有关,与光照时间无关,选项D错误;故选C.
2.质量为m=2kg的物体(可视为质点)静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O处,先用沿x轴正方向的力F1=8N作用2s,然后撤去F1;再用沿y轴正方向的力F2=10N作用2s.则物体在这4s内的轨迹为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
物体在F1作用下在x轴方向做匀加速直线运动,撤去F1,施加F2,由于合力与速度方向垂直,做曲线运动,将曲线运动分解为x轴方向和y轴方向研究,在x轴方向做匀速直线运动,在y轴方向做匀加速直线运动.
【详解】质点在F1的作用由静止开始从坐标系的原点O沿+x轴方向做匀加速运动,加速度a1= =4m/s2,速度为v1=at1=8m/s,对应位移x1= a1t12=8m,到2s末撤去F1再受到沿+y方向的力F2的作用,物体在+x轴方向匀速运动,x2=v1t2=16m,在+y方向加速运动,+y方向的加速度a2= =5m/s2,方向向上,对应的位移y= a2t22=10m,物体做曲线运动。再根据曲线运动的加速度方向大致指向轨迹凹的一向,知D正确,ABC错误。故选D。
【点睛】解决本题的关键掌握处理曲线运动的方法,将曲线运动分解为x轴方向和y轴方向,分析出两方向分运动的情况.
3.如图所示,甲、乙两物块质量相同,静止放在水平地面上.甲乙之间、乙与地面间的动摩擦因数均相同,现对甲施加一水平向右的由零开始不断增大的水平拉力F(物体间最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则经过一段时间后
A. 甲相对于乙会发生相对滑动
B. 乙相对于地面会发生相对滑动
C. 甲相对乙不会发生相对滑动
D. 甲相对于乙,乙相对于地面均不会发生相对滑动
【答案】A
【解析】
【分析】
根据动摩擦因数分别求出甲乙之间和乙与地面之间的最大静摩擦力,结合拉力的大小分析甲与乙、乙与地面是否发生相对运动。
【详解】设甲乙的质量均为m,甲乙之间以及乙和地面之间的动摩擦因数为μ,则甲乙之间的最大静摩擦力为:fmax=μmg,乙与地面间的最大静摩擦力为:f′max=2μmg,因fmax< f′max,则乙相对于地面不会发生相对滑动;若F> fmax=μmg时,甲乙之间会发生相对滑动,故选项A正确,BCD错误;故选A.
4.2019年春节期间,中国科幻电影里程碑的作品《流浪地球》热播.影片中为了让地球逃离太阳系,人们在地球上建造特大功率发动机,使地球完成一系列变轨操作,其逃离过程如图所示,地球在椭圆轨道I上运行到远日点B变轨,进入圆形轨道Ⅱ.在圆形轨道Ⅱ上运行到B点时再次加速变轨,从而最终摆脱太阳束缚.对于该过程,下列说法正确的是
A. 沿轨道I运动至B点时,需向前喷气减速才能进入轨道Ⅱ
B. 沿轨道I运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期
C. 沿轨道I运行时,在A点的加速度小于在B点的加速度
D. 在轨道I上由A点运行到B点的过程,速度逐渐增大
【答案】B
【解析】
【分析】
卫星进入高轨道要点火加速;根据开普勒第三定律判断沿轨道I运行的周期与沿轨道Ⅱ运行的周期关系;根据判断加速度关系;根据开普勒第二定律判断在轨道I上由A点运行到B点的过程中的速度变化。
【详解】沿轨道I运动至B点时,需向后喷气加速才能进入轨道Ⅱ,选项A错误;因在轨道Ⅰ的半长轴小于轨道Ⅱ的运动半径,根据开普勒第三定律可知,沿轨道I运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期,选项B正确;根据可知,沿轨道I运行时,在A点的加速度大于在B点的加速度,选项C错误;根据开普勒第二定律可知,在轨道I上由A点运行到B点的过程,速度逐渐减小,选项D错误;故选B.
【点睛】此题关键是知道卫星变轨的方法,由高轨道进入低轨道要制动减速,由低轨道进入高轨道要点火加速;能用开普勒行星运动定律来解释有关的问题.