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3.我国航天事业取得了突飞猛进的发展,航天技术位于世界前列,在某航天控制中心对其正上方某卫星测控时,若测得从发送操作指令到接收到卫星已操作的信息需要的时间为t(设卫星接收到操作信息立即操作,并立即发送已操作信息回中心),已知该卫星的运行周期为T,地球的半径为R,该信息的传播速度为c,引力常量为G.则由此可以求出地球的质量为(  )
A.$\frac{{π}^{2}(8R+ct)^{3}}{2G{T}^{2}}$B.$\frac{4{π}^{2}(8R+ct)^{3}}{G{T}^{2}}$C.$\frac{{π}^{2}(2R+ct)^{3}}{2G{T}^{2}}$D.$\frac{{π}^{2}(4R+ct)^{2}}{G{T}^{2}}$

分析 卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,由速度公式求出卫星到地面的高度,应用万有引力公式与牛顿第二定律求出地球的质量.

解答 解:卫星到地面的高度:h=$\frac{ct}{2}$,卫星的轨道半径:r=R+h,
卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,
由牛顿第二定律得:G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$(\frac{2π}{T})^{2}$r,解得:G=$\frac{{π}^{2}(2R+ct)^{3}}{2G{T}^{2}}$;
故选:C.

点评 本题考查了万有引力定律的应用,知道万有引力提供向心力、根据题意求出卫星的轨道半径,应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

13.已知赤道的半径是6.4×103km,武汉地区的纬度约为30°,那么质量是50kg的同学在武汉随地球自转角速度等于7.2×10-5rad/s,所需的向心力等于1.4N.(计算结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.利用如图1所示装置可以做力学中的许多实验.

(1)利用此装置“研究匀变速直线运动”时,不需要(选填“需要”或“不需要”)设法平衡小车和木板间的摩擦阻力;
(2)利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时,如果画出的a-M关系图象不是直线,由此可判断加速度与质量可能(选填“一定”或“可能”)成反比;
(3)如图为某同学做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.已知打点计时器电源频率为50Hz,ABCD是纸带上相邻四个点.从图2中读出A、B两点间距s=0.70cm;C点对应的速度是0.5m/s,小车的加速度是5.0m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.一质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平外力的作用.力的大小F与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变,则下列说法中正确的是(  )
A.物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移之比是1:6
B.物体在t0和2t0时刻的瞬时速度之比是1:5
C.外力在0到t0和t0到2t0时间内做功之比是1:8
D.外力在t0和2t0时刻的瞬时功率之比是1:8

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

18.如图所示,长为L的轻细直杆一端可绕水平地面上的O点在竖直平面内转动,另一端固定一质量为M的小球,杆一直靠在正方体箱子的左上角边上,箱子的质量为m,边长为$\frac{1}{4}$L,杆与水平方向的夹角为θ.现将杆由θ=45°角的位置由静止释放,不计一切摩擦,当杆与水平方向的夹角θ=30°时,小球的运动速率v=$\sqrt{\frac{(\sqrt{2}-1)MgL}{M+m}}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内有一个磁感应强度大小B=0.2T的矩形区域的匀强磁场(图中未画出),其方向垂直于xOy平面向里;第二象限有一匀强电场,电场强度的大小E=2×103 V/m.在y轴上的P点处有一个质量m=4×10-20kg、电荷量q=2×10-14C的带正电粒子垂直于y轴以V0=3×104 m/s的速度沿x轴的正方向射入第一象限,粒子飞出磁场区域后又恰好回到y轴上的P点,再以垂直于电场的方向进入第二象限,最后垂直打在x轴上的A点.已知粒子在电场中经历的时间t=$\sqrt{3}$×10-5s,A点坐标为(-$\frac{3\sqrt{3}}{40}$m,0),粒子的重力不计,求:(结果可保留根号)
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径r和从P点进入第二象限时速度与y轴负方向的夹角θ.
(2)粒子在xOy平面的第一象限内运动的时间t0
(3)粒子在矩形磁场区域内做圆周运动的圆心位置坐标.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图所示,用力F推质量为M的物体,物体与地面间的动摩擦因数为μ,当外力F与水平方向夹角θ最小为多大时,无论外力F多大均不能使物体前进?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.一列横波沿x轴负方向传播,某时刻的波形如图所示,经过0.25s,图中P点第1次到达波峰位置,此后再经过0.75s,对质点P的分析正确的是(  )
A.位移是2cm,速度为零B.位移是-2cm,速度为零
C.位移是零,速度方向向上D.位移是零,速度方向向下

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.(1)某学生在用“油膜法估测分子大小”的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于AC.
A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量酒精
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方程
D.求每滴体积时,1mL的溶液的滴数误多记了10滴
(2)1cm3的油酸溶于酒精,制成500cm3的酒精油酸溶液,已知1滴该溶液的体积时$\frac{1}{40}$cm3.现取1滴该溶液滴在水面上,随着酒精溶于水,油酸在水面上形成单分子油膜层,油膜面积为0.4m2,由此估算分子直径1.3×10-10m.(保留二位有效数字)

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