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    【题目】高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球转动，如果地球质量为M，地球半径为R，人造卫星质量为m，万有引力常量为G，试求：

    （1）人造卫星的线速度多大？

    （2）人造卫星绕地球转动的周期是多少？

    （3）人造卫星的向心加速度多大？

    【答案】（1）（2）（3）

    【解析】试题分析：根据万有引力提供圆周运动向心力求得卫星的线速度大小；根据万有引力提供圆周运动向心力求得卫星的运行周期；根据万有引力提供圆周运动向心力求得卫星运行的向心加速度．

    （1）由题意知，卫星的轨道半径，设卫星的质量为m，线速度为v，根据万有引力定律和牛顿第二定律有：，可得卫星的线速度为．

    （2）令卫星的质量为m，周期为T，则根据万有引力提供圆周运动向心力有；

    可得卫星的周期为：．

    （3）根据万有引力提供圆周运动向心力有：；

    可得卫星的向心加速度为．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图，横截面为圆形的绝缘杆ABCD固定在竖直平面内，其中AB是高度为2R的粗糙直杆，BCD是半径为R的光滑半圆形杆，BD是水平的直径、C为最低点。一个质量为m、中间开有圆孔的带电小球套在杆上，球孔直径略大于杆的直径，空间中存在方向水平向左的匀强电场，电场强度大小为E。小球从直杆上端A由静止释放，经过B点和C点时的动能都等于 (g为重力加速度)、已知小球运动过程所带电荷量保持不变，绝缘杆不带电。

    (1)求小球的电荷量q并说明电荷的正负；

    (2)求小球与直杆之间的动摩擦因数 ；

    (3)若在A点给小球一定的初速度，使小球能运动至半圆形杆的右端点D，则初速度v0至少多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】2016年2月11日，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并。已知光在真空中传播的速度为c，太阳的质量为M0，万有引力常量为G。黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在。假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。

    （1）因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在。天文学家观测到，有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T，半径为r0的匀速圆周运动。由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞。利用所学知识求此黑洞的质量M；

    （2）严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为（规定无穷远处势能为零）。请你利用所学知识，推测质量为M′的黑洞，之所以能够成为“黑”洞，其半径R最大不能超过多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，位于竖直平面内的坐标系xoy，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.5T，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E=2N/C．在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E的匀强电场，并在y>h=0.4m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场．一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO作直线运动（PO与x轴负方向的夹角为），并从原点O进入第一象限．已知重力加速度为g=10m/s，问：

    （1）油滴的电性；

    （2）油滴在P点得到的初速度大小；

    （3）油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标值。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示,ABDC和CDFE是空间竖直的两个边长均为L的正方形.在B点,小球甲以初速度v甲向左做平抛运动;在C点,小球乙以初速度v乙向右做平抛运动.甲小球运动过程中经过C点,乙小球运动过程中经过F点,两小球同时落地.则下列说法中正确的是( )

    A. v甲=v乙

    B. 两小球落地时的速度大小相等

    C. 甲小球落地点到F点的距离等于2L

    D. 甲小球运动到C点时,乙小球开始做平抛运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，固定在倾角为θ=30°的斜面内的两根平行长直光滑金属导轨的间距为d=1 m，其底端接有阻值为R=2Ω的电阻，整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中．一质量为m=1 kg（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触．现杆在沿斜面向上、垂直于杆的恒力F=10N作用下从静止开始沿导轨向上运动距离L=6m时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接人电路的电阻为r=2Ω，导轨电阻不计，重力加速度大小为g = 10m/s2.则此过程（ ）

    A. 杆的速度最大值为5m／s

    B. 流过电阻R的电量为3C

    C. 在这一过程中，电阻R上产生的焦耳热为8.75 J

    D. 流过电阻R电流方向为由c到d

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，一颗质量为m=0.1kg的子弹以v0=50m/s的水平速度打入静止在光滑水平面上质量为M=0.9kg的木块中，并随木块一起沿光滑半圆环AB运动到最高点B，以后又落回地面。要使木块下落的水平位移最大（g取10 m/s2）

    （1）半圆环的半径R应是多大？

    （2）最远落点离A多远？

    （3）木块经环顶B点时，对环的压力多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，开口向上的半球壳上均匀分布有正电荷，A、B为球壳对称轴上的两点，且这两点还关于开口处直径对称，已知俊宇带电球壳内部电场强度处处为零，则关于A、B两点场强和电势，下列说法正确的是

    A. A点场强大于B点场强

    B. A点场强和B点场强相同

    C. A点电势高于B点电势

    D. A点电势和B点电势相等

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光敏电阻R1能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光，光传感器B就输出一个电信号，并经信号处理器处理后在屏幕显示出电信号与时间的关系，如图乙所示．若传送带保持匀加速运动，每个工件均相对传送带静止，且相邻工件间距依次为5、10、15、20、…(单位：cm)．则以下说法正确的是(不计工件挡住光的时间)( )

    A．工件的加速度为0.1 m/s2

    B．工件的加速度为0.2 m/s2

    C．当无光照射R1时，光传感器就输出一次高电压

    D．当无光照射R1时，光传感器就输出一次低电压

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