1.春节期间非常火爆的电影《流浪地球》讲述了若干年后太阳内部氢转氦的速度加快,形成“氦闪”产生巨大的能量会使地球融化,核反应方程为。人类为了生存,通过给地球加速使其逃离太阳系,最终到达4.25光年外的比邻星系的某轨道绕比邻星做匀速圆周运动,引力常量为G,根据以上信息下列说法正确的是
A. 核反应方程式中的X为正电子
B. 地球要脱离太阳系需加速到第二宇宙速度
C. 若已知地球在比邻星系内的轨道半径和环绕周期,则可确定出比邻星的密度
D. 若已知地球在比邻星系内的轨道半径和环绕周期,则可确定出比邻星的质量
【答案】D
【解析】
【详解】根据核反应的电荷数及质量数守恒可知,X的电荷数为0,质量数为1,即为中子,故A错误;根据宇宙的三个速度定义可知,地球脱离太阳系需加速到第三宇宙速度,故B错误;根据万有引力与向心力的公式可得,解得,即可求解比邻星系的质量,但是不知道比邻星系的半径,所以不可以算出密度,故C错误,D正确。故选D。
2.一个质量m=2kg的物体受四个力的作用处于平衡状态。当其中一个F=10N的作用力突然消失,其余三个力保持不变。经过时间t=1s后,下列说法正确的是
A. 物体一定做直线运动
B. 物体的速度一定是5m/s
C. 物体速度的变化量一定等于5m/s
D. 物体的动能一定增加了25J
【答案】C
【解析】
【详解】当F=10N的力消失后,其它力的合力与消失的这个力大小相等,方向相反,若物体原来做匀速直线运动,且速度方向与F的方向不在一条直线上,则物体做曲线运动,故A错误。F=10N的作用力突然消失,物体的加速度大小为.若初速度为零,则t=1s的速度为v=at=5m/s。若有初速度,则t=1s末物体的速度不等于5m/s,故B错误。物体速度的变化量一定为△v=at=10m/s,故C正确。若初速度为零,则t=1s末动能为Ek= mv2=25J,若初速度不为零,则物体的动能变化量不等于25J,故D错误。故选C。
3.随着北京冬奥会的临近,滑雪项目成为了人们非常喜爱的运动项目。如图,运动员从高为h的A点由静止滑下,到达B点水平飞出后经过时间t落到长直滑道上的C点,不计滑动过程的摩擦和空气阻力,关于运动员的运动,下列说法正确的是
A. 若h加倍,则水平飞出的速度v加倍
B. 若h加倍,则在空中运动的时间t加倍
C. 若h加倍,运动员落到斜面上的速度大小不变
D. 若h加倍,运动员落到斜面上的速度方向不变
【答案】D
【解析】
【详解】根据mgh=mv2可得水平飞出的速度,若h加倍,则水平飞出的速度v变为 倍,选项A错误;从B点抛出后做平抛运动,则,解得,则若h加倍,则在空中运动的时间t变为倍,选项B错误;运动员落到斜面上的速度方向,则若h加倍,运动员落到斜面上的速度方向不变;大小为,α不变,则若h加倍,运动员落到斜面上的速度大小变为倍,选项C错误,D正确;故选D.
4.雨打芭蕉是我国古代文学中重要的抒情意象。为估算雨天院中芭蕉叶面上单位面积所承受的力,小玲同学将一圆柱形水杯置于院中,测得10分钟内杯中雨水上升了15mm,查询得知,当时雨滴落地速度约为10m/s,设雨滴撞击芭蕉后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103kg/m3,据此估算芭蕉叶面单位面积上的平均受力约为
A. 0.25N B. 0.5N C. 1.5N D. 2.5N
【答案】A
【解析】
【详解】由于是估算压强,所以不计雨滴的重力。设雨滴受到支持面的平均作用力为F.设在△t时间内有质量为△m的雨水的速度由v=10m/s减为零。以向上为正方向,对这部分雨水应用动量定理:F△t=0-(-△mv)=△mv。得:F= ;设水杯横截面积为S,对水杯里的雨水,在△t时间内水面上升△h,则有:△m=ρ S△h;F=ρSv .压强为:,故A正确,BCD错误;故选A。