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(10 分)现代观测表明,由于引力的作用,恒星有“聚焦”的特点,众多的恒星组成不同层次的恒星系统,最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星.它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动,这样就不至于由于万有引力的作用而吸引在一起.设某双星中A、B两星的质量分别为 m 和 3m,两星间距为L,在相互间万有引力的作用下,绕它们连线上的某点O转动,则O点距B星的距离是多大?它们运动的周期为多少?
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(8 分) 已知万有引力常量G,地球半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:
同步卫星绕地球作圆周运动,由
得![]()
⑴请判断上面的结果是否正确,并说明理由.如不正确,请给出正确的解法和结果.
⑵请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。
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(4分) 如下图所示,3个质量相等的小球A、B、C固定在轻质硬杆上,而且
,现将该装置放在光滑水平桌面上,使杆绕过O的竖直轴匀速转动,设OA、AB、BC上的拉力分别为F1、F2、F3,则
。
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从地面上方同一点向东和向西分别沿水平方向抛出两个质量相等的小物体,抛出的初速度大小分别为
和
。不计空气阻力,则两个小物体
A.从抛出到落地速度的增量相同 B.从抛出到落地重力做的功相同
C.落地时的速度相同 D.落地时重力做功的瞬时功率相同
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(10分)地球质量为M,半径为R,自转角速度为
。万有引力恒量为G,如果规定物体在离地球无穷远处势能为0,则质量为m的物体离地心距离为r时,具有的引力势能可表示为
。国际空间站是迄今世界上最大的航天工程,它是在地球大气层上空绕地球飞行的一个巨大人造天体,可供宇航员在其上居住和科学实验。设空间站离地面高度为h,则
(1)空间站绕地球飞行的线速度是多少?
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(9分)如图所示,质量m=0.1kg的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为r=0.2m的圆周运动,已知小球在最高点的速率为v1=2m/s,g取10m/s2,试求:
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(1)小球在最高点时的细绳的拉力T1=?
(2)小球在最低点时的动能E2=?
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(7分)某人在距离地面2.6m的高处,将质量为0.2kg的小球以v0=12m/s速度斜向上抛出,小球的初速度方向与水平方向之间的夹角为30°,g取10m/s2,若小球落地时的速度大小为v1=13m/s,小球在空中运动过程中克服阻力做了多少功?
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