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如图所示,宇航员站在某质量分布均镁光的星球表面斜坡上,从P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面倾角为α,已知星球半径为R,万有引力常量为G,求:

(1)该星球表面的重力加速度;

(2)该星球的第一宇宙速度v;

(3)该星球的密度.


考点:

万有引力定律及其应用;平抛运动.版权所有

专题:

万有引力定律的应用专题.

分析:

(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度.

(2)第一宇宙速度的大小等于贴近星球表面运行的速度.根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的大小.

(3)根据万有引力等于重力求出星球的质量,结合密度的公式求出星球的密度.

解答:

解:(1)物体落在斜面上有:=

得:g=

(2)根据万有引力提供向心力得:

则第一宇宙速度为:v===

(3)根据万有引力等于重力为:,解得星球的质量为:M=

而V=

则密度为:ρ====

答:(1)该星球表面的重力加速度为

(2)该星球的第一宇宙速度为

(3)该星球的密度为

点评:

解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论,并能灵活运用.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


两个质点甲和乙,同时由同一地点向同一方向做直线运动,它们的v﹣t图象如图所示,则下列说法中正确的是(  )

 

A.

质点乙静止,质点甲的初速度为零

 

B.

第1s末质点甲、乙速度方向相同

 

C.

第2s末质点甲、乙速度大小相等

 

D.

第2s末质点甲、乙相遇

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,将悬线拉至水平位置无初速释放,当小球到达最低点时,细线突然断裂,则(  )

 

A.

小球立即做匀速直线运动

B.

小球立即做自由落体运动

 

C.

小球立即做平抛运动

D.

小球将继续做圆周运动

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科目:高中物理 来源: 题型:


航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点短时间开动小型发动机进行变轨,从圆形轨道Ⅰ进入椭圆道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示.下列说法中正确的有(  )

 

A.

在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度

 

B.

在A点短时间开动发动机后航天飞机的速度增大了

 

C.

在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期

 

D.

在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度

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科目:高中物理 来源: 题型:


某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.

(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为 3.6 N.(保留两位有效数字)

(2)下列不必要的实验要求是 D .(请填写选项前对应的字母)

(A)应测量重物M所受的重力

(B)弹簧测力计应在使用前校零

(C)拉线方向应与木板平面平行

(D)改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置.

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图甲所示,为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系,将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出,调节斜面与水平方向的夹角θ,实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示,g取10m/s2,根据图象可求出(  )

  A. 物体的初速率v0=3m/s

  B. 物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.75

  C. 取不同的倾角θ,物体在斜面上能达到的位移x的最小值xmin=1.44m

  D. 当某次θ=30°时,物体达到最大位移后将沿斜面下滑

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图,在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,第四象限内存在方向沿﹣y方向、电场强度为E的匀强电场.从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子,速度方向范围是与+y方向成30°~150°,且在xOy平面内.结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上,然后进入第四象限的匀强电场区.已知带电粒子电量为q,质量为m,重力不计.

求:(1)垂直y轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v1;

(2)粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动的最长时间以及对应的射入方向;

(3)从x轴上x=(﹣1)a点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴上y=﹣b的点,求该粒子经过y=﹣b点的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,以水平地面建立x轴,有一个质量为m=1kg的木块放在质量为M=2kg的长木板上,木板长L=11.5m.已知木板与地面的动摩擦因数为μ1=0.1,m与M之间的动摩擦因数μ2=0.9(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).m与M保持相对静止共同向右运动,已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为v0=10m/s,在坐标为X=21m处的P点有一挡板,木板与挡板瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回,而木块在此瞬间速度不变,若碰后立刻撤去挡板,g取10m/s2,求:

(1)木板碰挡板时的速度V1为多少?

(2)碰后M与m刚好共速时的速度?

(3)最终木板停止运动时AP间距离?

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,人站在小车上推着木箱,一起在光滑水平冰面上以速度υ运动,小车与木箱质量均为m,人的质量为2m,突然发现正前方有一冰窟窿,为防止人掉入窟窿,人用力向右推木箱,推出木箱后,人和车以的速度仍向前运动,为避开危险,人向后跳车.求:

①人推开木箱时木箱对地的速度多大;

②人跳车后车对地的最小速度.

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