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3.某人在某星球上以v0的初速度竖直上抛一物体,经t时间落回原处,若星球半径为R,则在该星球上发射卫星的“第一宇宙速度”是多少?

分析 根据速度时间公式求出星球表面的重力加速度,根据重力提供向心力求出第一宇宙速度的大小.

解答 解:设星球表面处的重力加速度为g,则由竖直上抛运动$0={v_0}-g\frac{t}{2}$①
人造卫星的向心力由重力提供$mg=m\frac{v^2}{R}$②
则第一宇宙速度v=$\sqrt{gR}=\sqrt{\frac{2{v}_{0}R}{t}}$.
答:在该星球上发射卫星的“第一宇宙速度”是$\sqrt{\frac{2{v}_{0}R}{t}}$.

点评 本题考查了运动学公式和万有引力定律理论的综合运用,通过运动学公式求出星球表面的重力加速度是关键.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.质点做直线运动的速度与时间的关系为v=5+2t (各物理量均采用国际单位制单位),则该质点(  )
A.第1s末的速度是7m/sB.第1s内的位移是7m
C.任意1s的速度增量都是2m/sD.任意相邻1s内的位移差都是2m

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.足球运动员把足球踢向空中,如图描述足球在向右上方飞行过程中的某时刻的受力(图中G为重力,Ff为空气阻力,F为脚对球的作用力),其中正确的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

7.小明同学为了测出一井口到水面的距离,让一个小石块从井口自由落下,经过2.7s后听到石块击水的声音,据此小明估算了井口到水面的距离.若考虑到声音在空气中传播需要一定的时间,小明的估算结果比实际值偏大(填“偏大”或“偏小”)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.如图所示,质量为M的人通过定滑轮质量为m的重物提起来,重物、人都静止,绳与竖直方向夹角为θ.
(1)画出人的受力图;
(2)人受到地面的摩擦力多大?
(3)人受地面的支持力多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.为了探究在质量不变时,物体的加速度与合力的关系,某学生想到用气垫导轨(物体在其上面运动时可认为摩擦力为0)和光电门及质量为m的滑块来进行实验.如图所示,他将气垫导轨的一端用木块垫髙,使导轨有一个倾角,将滑块从导轨上端释放,光电门自动记录滑块经过A、B光电门时,滑块上挡光片的挡光时间t1、t2,用游标卡尺测得挡光片的宽度为d,用量角器测得气垫导轨的倾角为θ,则
(1)要测出滑块的加速度还必须测出两光电门之间的距离x(同时用符号表示该测量量);
(2)滑块的加速度为a=$\frac{{(\frac{d}{{t}_{2}})}^{2}-{(\frac{d}{{t}_{1}})}^{2}}{2x}$(用上面的已知量和测量量符号表示).
(3)要改变滑块受到的合力,只须改变气垫导轨的倾角θ,在利用图象探究加速度与合力的关系时,以纵轴表示加速度,在不用合力表示横轴的情况下,可用sinθ(填“sinθ”“cosθ”或“tanθ”)表示横轴.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图1所示为山丹一中两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”的实验装置图.

(1)实验中,两位同学安装好实验装置后,首先平衡摩擦力,他们将长木板的一端适当垫高些后,在不挂砝码盘的情况下,使小车靠近打点计时器后,先接通电源,后用手轻拨小车,小车便拖动纸带在木板上自由运动.若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏(从打出的点的先后顺序看),则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加低(选填“高”或“低”)些;重复以上操作步骤,直到打点计时器在纸带上打出一系列间隔均匀的计时点,便说明平衡摩擦力合适.
(2)平衡摩擦力后,在盘及盘中砝码的总质量远小于小车质量的条件下,两位同学可以认为砝码盘(连同砝码)的总重力近似等于小车的所受的合外力.
(3)接下来,这两位同学先保持小车的质量不变的条件下,研究小车的加速度与受到的合外力的关系;图2为某次操作中打出的一条纸带,他们在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm.实验中使用的是频率f=50Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=0.343m/s2.(结果保留三位有效数字)
(4)然后,两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下,研究小车的加速度a与其质量M的关系.他们通过给小车中增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a-$\frac{1}{M}$图线后,发现:当$\frac{1}{M}$较大时,图线发生弯曲.于是,两位同学又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象,那么,两位同学的修正方案可能是C
A.改画a与(M+m)的关系图线     B.改画a与$\frac{m}{M}$的关系图线
C.改画a与$\frac{1}{M+m}$的关系图线       D.改画a与$\frac{1}{(M+m)^{2}}$的关系图线
(5)探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”实验完成后,两位同学又打算测出小车与长木板间的动摩擦因数.于是两位同学先取掉了长木板右端垫的小木块,使得长木板平放在了实验桌上,并把长木板固定在实验桌上,具体的实验装置如图3所示;在砝码盘中放入适当的砝码后,将小车靠近打点计时器,接通电源后释放小车,打点计时器便在纸带上打出了一系列的点,并在保证小车的质量M、砝码(连同砝码盘)的质量m不变的情况下,多次进行实验打出了多条纸带,分别利用打出的多条纸带计算出了小车运动的加速度a,并求出平均加速度$\overline{a}$,则小车与长木板间的动摩擦因数μ=$\frac{mg-(m+M)\overline{a}}{Mg}$.(用m、M、$\overline{a}$、g表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

12.如图,m1=2kg,m2=4kg,两者间用一劲度系数为100N/m的轻弹簧相连,两物体与倾角为37°的斜面间的动摩擦因数都为μ=0.25.现用沿斜面方向的力F拉着两物体匀速向上运动.求F应为多大?弹簧伸长了多少?(取g=10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.如图所示,通有向左电流的直导线置于匀强磁场中,导线与磁场方向平行,则该导线(  )
A.不受安培力B.受安培力,方向向右
C.受安培力,方向垂直纸面向里D.受安培力,方向垂直纸面向外

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