【題目】已知地球質(zhì)量為M,自轉(zhuǎn)周期為T,萬有引力常量為G.將地球視為半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體,不考慮空氣的影響.若把一質(zhì)量為m的物體放在地球表面的不同位置,由于地球自轉(zhuǎn),它對地面的壓力會有所不同.
(1)若把物體放在北極的地表,求該物體對地表的壓力F1的大;
(2)若把物體放在赤道的地表,求該物體對地表的壓力F2的大小;
(3)若把物體放在赤道的地表,請你展開想象的翅膀,假想地球的自轉(zhuǎn)不斷加快,當(dāng)該物剛好“飄起來”時,求此時地球的“一天”T的表達式.
【答案】F
【解析】試題分析:(1)當(dāng)物體放在北極的地表時,萬有引力與支持力相平衡,根據(jù)平衡條件列式求解支持力,根據(jù)牛頓第三定律求解壓力;
(2)當(dāng)物體放在赤道的地表時,萬有引力與支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解支持力,根據(jù)牛頓第三定律列式求解壓力;
(3)物體剛好“飄起來”時,重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解.
解:(1)當(dāng)物體放在北極的地表時,萬有引力與支持力相平衡,有:
=
根據(jù)牛頓第三定律,該物體對地表的壓力:
=
(2)當(dāng)物體放在赤道的地表時,萬有引力與支持力的合力提供向心力,有:
﹣=…①
根據(jù)牛頓第三定律,該物體對地表的壓力:
F2=F2ˊ…②
聯(lián)立①②得:
F2=
(3)物體剛好“飄起來”時,即F2=0,則有:
解得:
答:(1)若把物體放在北極的地表,求該物體對地表的壓力F1的大小為;
(2)若把物體放在赤道的地表,該物體對地表的壓力F2的大小為;
(3)此時地球的“一天”T的表達式為.
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【題目】如圖所示,用兩根金屬絲彎成一光滑半圓形軌道,豎直固定在地面上,其圓心為O、半徑為R.軌道正上方離地h處固定一水平長直光滑桿,桿與軌道在同一豎直平面內(nèi),桿上P點處固定一定滑輪,P點位于O點正上方.A、B是質(zhì)量均為m的小環(huán),A套在桿上,B套在軌道上,一條不可伸長的細繩繞過定滑輪連接兩環(huán).兩環(huán)均可看做質(zhì)點,且不計滑輪大小與質(zhì)量.現(xiàn)在A環(huán)上施加一個水平向右的恒力F,使B環(huán)從地面由靜止沿軌道上升.則( )
A. 力F做的功等于系統(tǒng)機械能的增加量
B. 在B環(huán)上升過程中,A環(huán)動能的增加量等于B環(huán)機械能的減少量
C. 當(dāng)B環(huán)到達最高點時,其動能為零
D. B環(huán)被拉到與A環(huán)速度大小相等時,sin∠OPB=R/h
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【題目】下列說法正確的是( 。
A.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
B.全息照相利用了激光相干性好的特性
C.光導(dǎo)纖維傳播光信號利用了光的折射原理
D.光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光從紅光改為紫光,則相鄰亮條紋間距一定變大
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【題目】在民族運動,彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標。假設(shè)運動員騎馬奔馳的速度 為 v1,運動員靜止時射出的弓箭速度為 v2。跑道離固定目標的最近距離為 d。 則( )
A. 要想命中目標且箭在空中飛行時間最短,運動員放箭處離目標的距離為
B. 要想命中目標且箭在空中飛行時間最短,運動員放箭處離目標的距離為
C. 箭射到靶的最短時間為
D. 只要擊中側(cè)向的固定目標,箭在空中運動合速度的大小
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【題目】如圖所示,關(guān)于奧斯特實驗的意義,下列說法中正確的是( 。
A.發(fā)現(xiàn)電流的熱效應(yīng),從而揭示電流做功的本質(zhì)
B.指出磁場對電流的作用力,為后人進而發(fā)明電動機奠定基礎(chǔ)
C.發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象,為后人進而發(fā)明發(fā)電機奠定基礎(chǔ)
D.發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體周圍存在磁場,從而把磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象聯(lián)系起來
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【題目】奧巴馬同學(xué)利用數(shù)碼相機連拍功能(此相機每秒連拍10張),記錄下北京奧運會跳水比賽中小將陳若琳和王鑫在10 m跳臺跳水的全過程.所拍攝的第一張恰為她們起跳的瞬間,第四張如圖甲所示,王兵同學(xué)認為這是她們在最高點;第十九張如圖乙所示,她們正好身體豎直雙手觸及水面.設(shè)起跳時她們的重心離臺面的距離和觸水時她們的重心離水面的距離相等.由以上材料(g取10 m/s2)
(1)估算陳若琳的起跳速度;
(2)通過計算分析第四張照片是在最高點嗎?如果不是,此時重心是處于上升還是下降階段?
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【題目】如圖所示,桿BC的B端用鉸鏈接在豎直墻上,另一端C為一滑輪.重物G上系一繩經(jīng)過滑輪固定于墻上A點處,桿恰好平衡.若將繩的A端沿墻緩慢向下移(BC桿、滑輪、繩的質(zhì)量及摩擦均不計),則( )
A. 繩的拉力增大,BC桿受繩的壓力增大
B. 繩的拉力不變,BC桿受繩的壓力增大
C. 繩的拉力不變,BC桿受繩的壓力減小
D. 繩的拉力不變,BC桿受繩的壓力不變
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【題目】小明研究小車在水平長木板上運動所受摩擦力的大小,選用的實驗器材是:長木板、總質(zhì)量為m的小車、光電門、數(shù)字毫秒計、弧形斜面、擋光片、游標卡尺、刻度尺.器材安裝如圖甲所示.
(1)主要的實驗過程:
①用游標卡尺測量擋光片寬度d,讀數(shù)如圖乙所示,則d=mm.
②讓小車從斜面上某一位置釋放,讀出小車通過光電門時數(shù)字毫秒計示數(shù)t.
③用刻度尺量出小車停止運動時遮光板與光電門間的距離L.
④求出小車與木板間摩擦力f=(用物理量的符號表示).
(2)實驗中,小車釋放的高度應(yīng)該適當(dāng)(選填“高”或“低”)些.
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【題目】如圖所示,飛機離地面高度為H=500m,水平飛行速度為v1=100m/s,追擊一輛速度為v2=20m/s同向行駛的汽車,欲使炸彈擊中汽車,飛機應(yīng)在距離汽車的水平距離多遠處投彈?(g=10m/s2)
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