【題目】高空遙感探測衛(wèi)星在距地球表面高為h處繞地球轉(zhuǎn)動,如果地球質(zhì)量為M,地球半徑為R,人造衛(wèi)星質(zhì)量為m,萬有引力常量為G,試求:
(1)人造衛(wèi)星的線速度多大?
(2)人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的周期是多少?
(3)人造衛(wèi)星的向心加速度多大?
【答案】(1)(2)(3)
【解析】試題分析:根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力求得衛(wèi)星的線速度大。桓鶕(jù)萬有引力提供圓周運動向心力求得衛(wèi)星的運行周期;根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力求得衛(wèi)星運行的向心加速度.
(1)由題意知,衛(wèi)星的軌道半徑,設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m,線速度為v,根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有:,可得衛(wèi)星的線速度為.
(2)令衛(wèi)星的質(zhì)量為m,周期為T,則根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力有;
可得衛(wèi)星的周期為:.
(3)根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力有:;
可得衛(wèi)星的向心加速度為.
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【題目】如圖,橫截面為圓形的絕緣桿ABCD固定在豎直平面內(nèi),其中AB是高度為2R的粗糙直桿,BCD是半徑為R的光滑半圓形桿,BD是水平的直徑、C為最低點。一個質(zhì)量為m、中間開有圓孔的帶電小球套在桿上,球孔直徑略大于桿的直徑,空間中存在方向水平向左的勻強電場,電場強度大小為E。小球從直桿上端A由靜止釋放,經(jīng)過B點和C點時的動能都等于 (g為重力加速度)、已知小球運動過程所帶電荷量保持不變,絕緣桿不帶電。
(1)求小球的電荷量q并說明電荷的正負(fù);
(2)求小球與直桿之間的動摩擦因數(shù) ;
(3)若在A點給小球一定的初速度,使小球能運動至半圓形桿的右端點D,則初速度v0至少多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2016年2月11日,美國“激光干涉引力波天文臺”(LIGO)團隊向全世界宣布發(fā)現(xiàn)了引力波,這個引力波來自于距離地球13億光年之外一個雙黑洞系統(tǒng)的合并。已知光在真空中傳播的速度為c,太陽的質(zhì)量為M0,萬有引力常量為G。黑洞密度極大,質(zhì)量極大,半徑很小,以最快速度傳播的光都不能逃離它的引力,因此我們無法通過光學(xué)觀測直接確定黑洞的存在。假定黑洞為一個質(zhì)量分布均勻的球形天體。
(1)因為黑洞對其他天體具有強大的引力影響,我們可以通過其他天體的運動來推測黑洞的存在。天文學(xué)家觀測到,有一質(zhì)量很小的恒星獨自在宇宙中做周期為T,半徑為r0的勻速圓周運動。由此推測,圓周軌道的中心可能有個黑洞。利用所學(xué)知識求此黑洞的質(zhì)量M;
(2)嚴(yán)格解決黑洞問題需要利用廣義相對論的知識,但早在相對論提出之前就有人利用牛頓力學(xué)體系預(yù)言過黑洞的存在。我們知道,在牛頓體系中,當(dāng)兩個質(zhì)量分別為m1、m2的質(zhì)點相距為r時也會具有勢能,稱之為引力勢能,其大小為(規(guī)定無窮遠處勢能為零)。請你利用所學(xué)知識,推測質(zhì)量為M′的黑洞,之所以能夠成為“黑”洞,其半徑R最大不能超過多少?
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【題目】如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)系xoy,在其第三象限空間有沿水平方向的、垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B=0.5T,還有沿x軸負(fù)方向的勻強電場,場強大小為E=2N/C.在其第一象限空間有沿y軸負(fù)方向的、場強大小也為E的勻強電場,并在y>h=0.4m的區(qū)域有磁感應(yīng)強度也為B的垂直于紙面向里的勻強磁場.一個帶電荷量為q的油滴從圖中第三象限的P點得到一初速度,恰好能沿PO作直線運動(PO與x軸負(fù)方向的夾角為),并從原點O進入第一象限.已知重力加速度為g=10m/s,問:
(1)油滴的電性;
(2)油滴在P點得到的初速度大。
(3)油滴在第一象限運動的時間和離開第一象限處的坐標(biāo)值。
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【題目】如圖所示,ABDC和CDFE是空間豎直的兩個邊長均為L的正方形.在B點,小球甲以初速度v甲向左做平拋運動;在C點,小球乙以初速度v乙向右做平拋運動.甲小球運動過程中經(jīng)過C點,乙小球運動過程中經(jīng)過F點,兩小球同時落地.則下列說法中正確的是( )
A. v甲=v乙
B. 兩小球落地時的速度大小相等
C. 甲小球落地點到F點的距離等于2L
D. 甲小球運動到C點時,乙小球開始做平拋運動
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【題目】如圖所示,固定在傾角為θ=30°的斜面內(nèi)的兩根平行長直光滑金屬導(dǎo)軌的間距為d=1 m,其底端接有阻值為R=2Ω的電阻,整個裝置處在垂直斜面向上、磁感應(yīng)強度大小為B=2T的勻強磁場中.一質(zhì)量為m=1 kg(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸.現(xiàn)桿在沿斜面向上、垂直于桿的恒力F=10N作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動距離L=6m時,速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直).設(shè)桿接人電路的電阻為r=2Ω,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度大小為g = 10m/s2.則此過程( )
A. 桿的速度最大值為5m/s
B. 流過電阻R的電量為3C
C. 在這一過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為8.75 J
D. 流過電阻R電流方向為由c到d
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【題目】如圖所示,一顆質(zhì)量為m=0.1kg的子彈以v0=50m/s的水平速度打入靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M=0.9kg的木塊中,并隨木塊一起沿光滑半圓環(huán)AB運動到最高點B,以后又落回地面。要使木塊下落的水平位移最大(g取10 m/s2)
(1)半圓環(huán)的半徑R應(yīng)是多大?
(2)最遠落點離A多遠?
(3)木塊經(jīng)環(huán)頂B點時,對環(huán)的壓力多大?
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【題目】如圖所示,開口向上的半球殼上均勻分布有正電荷,A、B為球殼對稱軸上的兩點,且這兩點還關(guān)于開口處直徑對稱,已知俊宇帶電球殼內(nèi)部電場強度處處為零,則關(guān)于A、B兩點場強和電勢,下列說法正確的是
A. A點場強大于B點場強
B. A點場強和B點場強相同
C. A點電勢高于B點電勢
D. A點電勢和B點電勢相等
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【題目】如圖甲所示為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器,光敏電阻R1能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光,每當(dāng)工件擋住A發(fā)出的光,光傳感器B就輸出一個電信號,并經(jīng)信號處理器處理后在屏幕顯示出電信號與時間的關(guān)系,如圖乙所示.若傳送帶保持勻加速運動,每個工件均相對傳送帶靜止,且相鄰工件間距依次為5、10、15、20、…(單位:cm).則以下說法正確的是(不計工件擋住光的時間)( )
A.工件的加速度為0.1 m/s2
B.工件的加速度為0.2 m/s2
C.當(dāng)無光照射R1時,光傳感器就輸出一次高電壓
D.當(dāng)無光照射R1時,光傳感器就輸出一次低電壓
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