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【题目】宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用,三星质量也相同.现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星做圆周运动,如图甲所示;另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行,如图乙所示.设这三个星体的质量均为m,且两种系统中各星间的距离已在图甲、图乙中标出,引力常量为G,则:

1)直线三星系统中星体做圆周运动的周期为多少?

2)三角形三星系统中每颗星做圆周运动的角速度为多少?

【答案】12

【解析】

1)两侧的星由另外两个星的万有引力的合力提供向心力,列式求解周期;

2)对于任意一个星体,由另外两个星体的万有引力的合力提供向心力,列式求解角速度;

1)对两侧的任一颗星,其它两个星对它的万有引力的合力等于向心力,则:

2)三角形三星系统中星体受另外两个星体的引力作用,万有引力做向心力,对任一颗星,满足:

解得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一质量为m的小球套在光滑竖直杆上,轻质弹簧一端与小球相连,另一端固定于O点.将小球由A点静止释放后,就沿竖直杆运动到B点,已知OA长度小于OB长度,弹簧处于OAOB两位置时弹力大小相等.则小球由A运动到B的过程中,下列说法正确的是(  )

A. B点的速度可能为零

B. 加速度等于重力加速度g的位置有两个

C. 机械能先减小,后增大

D. 弹簧弹力对小球做的正功等于小球克服弹簧弹力做的功

【答案】BD

【解析】试题分析:在小球运动过程中只有重力和弹簧的弹力做功,故系统的机械能守恒;因AB两点弹簧的弹性势能相等,故小球减小的重力势能转化为动能,故B点的速度不为零,故A错误;在运动过程中A点为压缩状态,B点为伸长状态,则由AB有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直,加速度为;当弹簧与杆垂直时小球加速度为,则有两处加速度为g,故B正确;弹簧的弹力对小球先做负功后做正功再做负功,则机械能先减小,后增大,再减小,故C错误;因A点与B点弹簧的弹性势能相同,弹力对小球做的总功为零,则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功,故D正确。

考点:动能定理的应用

【名师点睛】本题考查弹簧类问题中的机械能守恒,注意弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关,形变量相同,则弹簧势能相同。

型】单选题
束】
140

【题目】研究性学习小组为研究匀变速直线运动的规律测当地的重力加速度,采用了如图1所示的装置,其中m150gm2150g,开始时保持装置静止,然后释放物块m2m2可以带动m1拖着纸带打出一系列的点,只要对纸带上的点进行测量,即可研究匀变速直线运动。某次实验打出的纸带如图2所示,0是打下的第一个点,两相邻点间还有4个点没有标出,交流电频率为50Hz

1)系统的加速度大小为________m/s2,在打点05的过程中,系统动能的增量ΔEk________J

2)忽略一切阻力的情况下,某同学作出的— h图象如图3所示,则当地的重力加速度g______m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】嫦娥一号探月卫星绕地运行一段时间后,离开地球飞向月球.如图所示是绕地飞行的三条轨道,1轨道是近地圆形轨道,23是变轨后的椭圆轨道.A点是2轨道的近地点,B点是2轨道的远地点,卫星在轨道1的运行速率为7.7 km/s,则下列说法中正确的是

A. 卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7 km/s

B. 卫星在2轨道经过B点时的速率一定大于7.7 km/s

C. 卫星在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能

D. 卫星在3轨道所具有的最大速率小于在2轨道所具有的最大速率

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图9所示,光滑的“∏”形金属导体框竖直放置,质量为m的金属棒MN与框架接触良好.磁感应强度分别为B1B2的有界匀强磁场方向相反,但均垂直于框架平面,分别处在abcdcdef区域.现从图示位置由静止释放金属棒MN,当金属棒进入磁场B1区域后,恰好做匀速运动.以下说法中正确的有(  )

A.若B2B1,金属棒进入B2区域后将加速下滑

B.若B2B1,金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑

C.若B2<B1,金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑

D.若B2>B1,金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】光滑的平行金属导轨长L=2m,两导轨间距d=0.5m,轨道平面与水平面的夹角θ=30°,导轨上端接一阻值为R=0.6Ω的电阻,轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=1T,如图所示.有一质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属棒ab,放在导轨最上端,其余部分电阻不计.已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量Q1=0.6J,取g=10m/s2,则下列说法正确的是(

A. 棒下滑到轨道最底端时加速度的大小为3m/s2

B. 当棒的速度v=2m/s时,电阻R两端的电压为0.4V

C. 棒下滑到轨道最底端时速度的大小为2m/s

D. 当棒的速度v=2m/s时,电阻R两端的电压为1.0V

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,放置在水平地面上的箱子内,带电小球ab用绝缘细线分别系于箱子的上、下两边,均处于静止状态,下列说法正确的是

A. 两球一定带异种电荷

B. 若增大b球带电量,连接b的绳子拉力可能变小

C. 若增大b球带电量,连接a的绳子拉力可能不变

D. 若增大b球带电量,箱子对地面的压力一定增大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,半径为R的竖直光滑半圆轨道bc与水平光滑轨道abb点连接,开始时可视为质点的物体AB静止在ab上,AB之间压缩有一处于锁定状态的轻弹簧(弹簧与AB不连接).某时刻解除锁定,在弹力作用下A向左运动,B向右运动,B沿轨道经过c点后水平抛出,落点pb点间距离为2R.已知A质量为2mB质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力,求:

(1)Bc点抛出时速度的大小?

(2)Bb时速度的大小?

(3)锁定状态的弹簧具有的弹性势能?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,单匝正方形闭合线圈MNPQ放置在水平面上,空间存在方向竖直向下、磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场两边界成θ=45°角。线圈的边长为L、总电阻为R。现使线圈以水平向右的速度v匀速进入磁场。下列说法正确的是

A. 当线圈中心经过磁场边界时,N、P两点间的电压U= BLv

B. 当线圈中心经过磁场边界时,线圈所受安培力

C. 当线圈中心经过磁场边界时,回路的瞬时电功率

D. 线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程,通过导线某一横截面的电荷量

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,水平放置的U形光滑框架上接一个阻值为R0的电阻,放在垂直纸面向里的、场强大小为B的匀强磁场中,一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定外力F的作用下,由静止开始运动距离d后速度达到v,半圆形硬导体AC的电阻为r,其余电阻不计。下列说法正确的是

A. 此时AC两端电压为UAC=2BLv

B. 此时电阻R0的热功率为P=

C. 此过程中导体AC的平均速度大于

D. 此过程中通过电阻R0的电荷量为q=

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