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【题目】据2000年9月20日出版的英国《自然》周刊报道,近代引力理论所预言的一种特殊天体黑洞,已被天文学家找到了存在的确凿证据.黑洞可以用我们学过的知识加以说明:理论计算表明,人造卫星脱离地球的速度(第二宇宙速度)等于环绕速度(第一宇宙逨度)的 倍,其它天体的两种速度关系亦如此,如果天体的质量非常大、半径非常小,则第二宇宙速度有可能等于或超过光速,即v2= ≥c.爱因斯坦相对论指出,任何物体的速度都不可能超过光速.由此推断,对于这种天体来说,包括光在内的任何物体都不能脱离它的引力束缚,因而人们无法通过光学测量看到它,这就是把这种天体叫做黑洞的原因.
设地球的质量为M,半径为R,万有引力常量为G,光速用c表示.下列说法中正确的是( )
A.地球对物体的引力大于物体对地球的引力
B.所有天体的第二宇宙速度都相同
C.黑洞的第二宇宙速度可以超过光速
D.若地球变为黑洞,则其半径的最大值为 (假设地球质量不变)

【答案】D
【解析】解:A、根据牛顿第三定律,地球对物体的引力等于物体对地球的引力,故A错误;
B、不同天体的质量和半径不同,根据第二宇宙速度的公式 知,所有的天体的第二宇宙速度不一定相同,故B错误;
C、根据爱因斯坦的相对论,黑洞的第二宇宙速度不可以超过光速,故C错误;
D、若地球为黑洞,根据 ,解得 ,故D正确;
故选:D
【考点精析】利用牛顿第三定律对题目进行判断即可得到答案,需要熟知牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的,因而力总是成对出现的,它们总是同时产生,同时消失;作用力和反作用力总是同种性质的力;作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可叠加.

练习册系列答案
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【题目】在天文领域,海王星的发现,主要根据

A.中国古代的观星仪器简仪B.哥白尼的日心说

C.牛顿的万有引力定律D.爱因斯坦的相对论

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【题目】如图,导线ab、cd跨接在电阻不计,足够长光滑的导轨上,ab的电阻为2Rcd电阻为R , 整个装置放置于匀强磁场中.当cd在外力F1作用下,匀速向右运动时,ab在外力F2的作用下保持静止.则F1、F2及两导线的端电压Uab、Ucd的关系为(  )
A. F1>F2
B. F1<F2
C.Uab>Ucd
D.Uab=Ucd

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【题目】如图1所示为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置.

(1)若已知打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2 , 重物质量为0.2kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2所示,打P点时,重物的速度为零,A、B、C为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由P点运动到B点,重力势能少量△Ep=J.(计算结果保留3位有效数字)

(2)若PB的距离用h表示,打B点时重物的速度为vB , 当两者间的关系式满足时,说明下落过程中重锤的机械能守恒(已知重力加速度为g).
(3)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因是
A.重物的质量过大
B.重物的体积过小
C.电源的电压偏低
D.重物及纸带在下落时受到阻力.

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【题目】根据所学知识完成填空:
(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F﹣L图象,由图象可知:弹簧原长L0=cm,求得弹簧的劲度系数k=N/m.
(2)如图b的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图b,则指针所指刻度尺示数为cm.由此可推测图b中所挂钩码的个数为个.

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【题目】一列火车和一辆汽车沿同一方向做匀变速直线运动,速度分别为v1和v2 . t=0时刻,火车在汽车前方26m处,此后v1、v2在各个时刻的大小如表所示.根据表格中的数据,通过计算求:

t/s

0

1

2

3

4

5

v1/ms﹣1

16.0

14.0

12.0

10.0

v2/ms﹣1

4.0

5.0

6.0

7.0


(1)两车经过多长时间相距最大?此时最大间距是多少?
(2)经过多长时间两车相遇?
(3)两车初始间距满足什么条件可以相遇两次.

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【题目】如图所示,两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内,相距l=0.3m,导轨的左端M、NR=0.2Ω的电阻连接,导轨电阻不计,导轨上跨放着一根电阻r=0.1Ω、质量为m=0.1kg的金属杆,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T.现对金属杆施加水平力使它向右由静止开始以0.5m/s2加速度匀加速运动.导轨足够长,则 ①从杆开始运动后2s内通过电阻R的电量为C.
②从杆开始运动起第2s末,拉力的瞬时功率为W.

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【题目】如图所示,用细绳系着一个小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,不计空气阻力,以下关于小球受力的说法中正确的是( )

A.只受重力
B.只受拉力
C.受重力、拉力和向心力
D.受重力和拉力

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【题目】如图甲所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,间距L=0.2m,R是连接在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量为m=0.1kg的导体棒.从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好.图乙是棒的v﹣t图象,其中OA段是直线,AC是曲线,DE是曲线图象的渐进线,小型电动机在12s末达到额定功率P=4.5W,此后保持功率不变.除R外,其余部分电阻均不计,g=10m/s2 , 求:

(1)ab在0~12s内的加速度大小;
(2)ab与导轨间的动摩擦因数和电阻R的阻值;
(3)若t=17s时,导体棒ab达到最大速度,从0~17s内的位移为100m,求12~17s内,R上产生的热量.

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