2010年-2012年北约自主招生物理试题及详解 - 图文

2011年北约物理试题及详解

1．在平直的轨道上，有一辆静止的火车，假设它与地面没有摩擦力，车后有N个组员和一个组长列队排列，沿这辆火车的直线跑步，组长在最后。火车的质量为M，人的质量为m，假设M=2m。

（1）组员和组长追火车的速度为v0，随后组员们以2v0的速度跳上火车，则最后一个组长正好追不上火车，求N是多少？ （2）此后组长减速为

v0，为使组长能上车，组员相继以相对车厢速度u向前2跳出，求该过程至少消耗组员多少人体内能？ 解：（1）(M?Nm)v0?N?2mv0 解得N=2

（2）设第一个人跳出后车对地的速度为v1，第二个人跳出后车对地的速度

为v2，则：4mv0?m(v1?u)?3mv1 3mv1?m(v2?u)?2mv2 v2??E?111151222m(u?v1)2?m(u?v2)2?2mv2?4mv0?mv0 2222981v0 2

3、（1）将一天的时间记为TE，地面上的重力加速度记为g，地球半径记为Re。试求地球同步卫星P的轨道半径RP；

（2）一卫星Q位于赤道上空，赤道一城市A的人三天看到Q四次掠过上空，求Q的轨道半径。（已知地球表面重力加速度为g，地球半径为RE，地球自转周期为TE，假设卫星运动方向与地球自转方向相同） 解:（1）运用万有引力定律进行有关数据转换即可求解； （2）假设每隔?T时间看到一次： T?TE 则

T?TE?T?T?1? ?T? TTET?TE