正确率40.0%我国发射的$${{“}}$$嫦娥三号$${{”}}$$登月探测器靠近月球后,先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行;然后经过一系列过程,在离月面$${{4}{m}}$$高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止);最后关闭发动机,探测器自由下落。已知探测器的质量约为$$1. 3 \times1 0^{3} \, k g$$,地球质量约为月球的$${{8}{1}}$$倍,地球半径约为月球的$${{3}{.}{7}}$$倍,地球表面的重力加速度大小约为$$9. 8 m / s^{2}$$.则此探测器()
D
A.在着陆前的瞬间,速度大小约为$${{8}{.}{9}}$$$${{m}{/}{s}}$$
B.悬停时受到的反冲作用力约为$$1. 3 \times1 0^{4}$$$${{N}}$$
C.从离开近月圆轨道到着陆这段时间内,机械能守恒
D.在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度
3、['判断系统机械能是否守恒', '机械能守恒定律的表述及条件']正确率40.0%有关机械能下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.合外力对物体做功为零时,物体的机械能守恒
B.物体处于平衡状态时,机械能一定守恒
C.物体所受合外力不为零时,机械能也可能守恒
D.除重力$${、}$$弹簧的弹力外,其它力做功不为零时,机械能才守恒
5、['自由落体运动的规律', '动能的定义及表达式', '自由落体加速度', '机械能守恒定律的表述及条件']正确率40.0%自由下落的物体,某物理量随时间的变化关系图线如图所示.该物理量是()
C
A.加速度
B.动能
C.速度
D.机械能
6、['功能关系的应用', '机械能守恒定律的表述及条件']正确率60.0%高山滑雪是我省的优势运动项目,滑雪运动员从山坡上滑下的过程中,忽略阻力,下列说法正确是()
B
A.重力势能逐渐增大
B.动能逐渐增大
C.机械能逐渐增大
D.机械能逐渐减小
8、['动能的定义及表达式', '动量守恒-系统受到外力矢量和为0', '多个力做的总功', '机械能守恒定律的表述及条件', '动量的定义、单位和矢量性']正确率60.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
D
A.动量大的物体,它的动能一定也大
B.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒
C.一对相互作用力所做功的代数和一定为零
D.除重力做功外,其他力不做功,物体的机械能一定守恒
9、['判断系统机械能是否守恒', '机械能守恒定律的表述及条件']正确率60.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
B
A.拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时,机械能守恒
B.物体做竖直上抛运动时,机械能守恒
C.物体从置于光滑水平面的光滑斜面上自由下滑时,机械能守恒
D.合外力做功为零,机械能一定守恒
10、['利用机械能守恒解决简单问题', '判断系统机械能是否守恒', '机械能守恒定律的表述及条件', '机械能守恒定律的其他应用']正确率80.0% 在神舟号载人飞船发射和返回的下列阶段中,机械能守恒的是( )
B
A.飞船加速升空阶段
B.返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的阶段
C.返回舱进入大气层后的下降阶段
D.返回舱在减速伞打开后的下降阶段
2. 解析:
首先计算月球表面的重力加速度 $$g_m$$。已知地球质量 $$M_e = 81M_m$$,地球半径 $$R_e = 3.7R_m$$,地球重力加速度 $$g_e = 9.8 \, \text{m/s}^2$$。由万有引力公式:
$$g = \frac{GM}{R^2}$$
月球重力加速度与地球重力加速度的关系为:
$$\frac{g_m}{g_e} = \frac{M_m}{M_e} \cdot \left(\frac{R_e}{R_m}\right)^2 = \frac{1}{81} \cdot (3.7)^2 \approx 0.17$$
因此,$$g_m \approx 0.17 \times 9.8 \approx 1.66 \, \text{m/s}^2$$。
选项分析:
A. 探测器自由下落高度 $$h = 4 \, \text{m}$$,着陆瞬间速度 $$v = \sqrt{2g_m h} = \sqrt{2 \times 1.66 \times 4} \approx 3.65 \, \text{m/s}$$,与选项 $$8.9 \, \text{m/s}$$ 不符,错误。
B. 悬停时反冲力平衡重力,$$F = mg_m = 1.3 \times 10^3 \times 1.66 \approx 2.16 \times 10^3 \, \text{N}$$,与选项 $$1.3 \times 10^4 \, \text{N}$$ 不符,错误。
C. 关闭发动机后仅重力做功,机械能守恒,但题目未明确是否关闭发动机前有其他过程(如减速),因此不能完全确定,需结合其他选项判断。
D. 近月轨道线速度 $$v_m = \sqrt{g_m R_m}$$,近地轨道线速度 $$v_e = \sqrt{g_e R_e}$$。由于 $$g_m < g_e$$ 且 $$R_m < R_e$$,显然 $$v_m < v_e$$,正确。
综上,D 正确。
3. 解析:
A. 错误。合外力做功为零仅说明动能不变,但势能可能变化(如匀速上升时拉力做功)。
B. 错误。平衡状态(如匀速上升)可能有非重力力做功,机械能不守恒。
C. 正确。若仅有重力做功(如自由落体),合外力不为零但机械能守恒。
D. 错误。除重力和弹力外,其他力做功为零时机械能守恒,但选项中“不为零”表述错误。
综上,C 正确。
5. 解析:
自由落体运动中:
A. 加速度恒为 $$g$$,图像为水平线,不符。
B. 动能 $$E_k = \frac{1}{2}mv^2$$ 随时间平方增长,图像为抛物线,符合。
C. 速度 $$v = gt$$ 随时间线性增长,图像为斜线,不符。
D. 机械能守恒,图像为水平线,不符。
综上,B 正确。
6. 解析:
忽略阻力时:
A. 错误。高度降低,重力势能减小。
B. 正确。速度增加,动能增大。
C. 正确。仅重力做功,机械能守恒。
D. 错误。
综上,B 正确。
8. 解析:
A. 错误。动量 $$p = mv$$,动能 $$E_k = \frac{p^2}{2m}$$,与质量相关。
B. 错误。系统内力(如摩擦力)不影响总动量守恒。
C. 错误。相互作用力做功代数和不一定为零(如滑动摩擦力)。
D. 正确。其他力不做功时,机械能守恒。
综上,D 正确。
9. 解析:
A. 错误。拉力做功,机械能增加。
B. 正确。仅重力做功,机械能守恒。
C. 错误。斜面可能对地面有水平力,系统机械能不守恒。
D. 错误。合外力做功为零时可能有其他力做功(如匀速上升)。
综上,B 正确。
10. 解析:
A. 错误。加速升空阶段发动机做功,机械能增加。
B. 正确。无动力飞行时仅重力做功,机械能守恒。
C. 错误。大气层中空气阻力做功,机械能减少。
D. 错误。减速伞打开后阻力做功,机械能减少。
综上,B 正确。