某課外科技小組長(zhǎng)期進(jìn)行天文觀測(cè),發(fā)現(xiàn)某行星周圍有眾多小衛(wèi)星,這些小衛(wèi)星靠近行雖且分布相對(duì)均勻,經(jīng)查對(duì)相關(guān)資料,該行星的質(zhì)量為M.現(xiàn)假設(shè)所有衛(wèi)星繞該行星的運(yùn)動(dòng)都是勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知萬(wàn)有引力常量為G.
(1)測(cè)得離行星最近的一顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌道半徑為R1,若忽略其它小衛(wèi)星對(duì)該衛(wèi)星的影響,求該衛(wèi)星的運(yùn)行速度V1
(2)在進(jìn)一步的觀測(cè)中,發(fā)現(xiàn)離行覓很遠(yuǎn)處還有一顆衛(wèi)星,其運(yùn)動(dòng)軌道半徑為R2,周期為T2試估算靠近行星周圍眾多小衛(wèi)星的總質(zhì)量m衛(wèi)
分析:研究衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,列出等式求出該衛(wèi)星的運(yùn)行速度.
由于靠近行星周圍的眾多衛(wèi)星分布均勻,可以把行星及靠近行星的小衛(wèi)星看作一星體,其質(zhì)量中心在行星的中心,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力列出等式求解.
解答:解:(1)設(shè)離行星最近的一顆衛(wèi)星的質(zhì)量為m1,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有:
GMm1
R
2
1
=
m1v
2
1
R1

解得:v1=
GM
R1

(2)由于靠近行星周圍的眾多衛(wèi)星分布均勻,可以把行星及靠近行星的小衛(wèi)星看作一星體,其質(zhì)量中心在行星的中心,
設(shè)離行星很遠(yuǎn)的衛(wèi)星質(zhì)量為m2,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力則有:
G(M+m衛(wèi))m2
R
2
2
=
m2R2?2
T
2
2

解得:m衛(wèi)=
2R
3
2
GT
2
2
-M
答:(1)該衛(wèi)星的運(yùn)行速度是
GM
R1

(2)靠近行星周圍眾多小衛(wèi)星的總質(zhì)量是
2R
3
2
GT
2
2
-M
點(diǎn)評(píng):本題考查了萬(wàn)有引力在天體中的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵在于找出向心力的來(lái)源,并能列出等式解題.
向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

二極管是一種半導(dǎo)體元件,它的符號(hào)為“”,其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦裕措娏鲝恼龢O流人時(shí)電阻比較小,而從負(fù)極流入時(shí)電阻比較大.
(1)某課外興趣小組想要描繪某種晶體二極管的伏安特性曲線.因二極管外殼所印的標(biāo)識(shí)模糊,為判斷該二極管的正、負(fù)極,他們用多用電表電阻擋測(cè)二極管的正、反向電阻.其步驟是:將選擇開(kāi)關(guān)旋至合適倍率,進(jìn)行歐姆調(diào)零,將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時(shí),指針偏角比較小.然后將紅、黑表筆位置對(duì)調(diào)后再進(jìn)行測(cè)量,指針偏角比較大,由此判斷
(選填“左”、“右”)端為二極管的正極.
(2)廠家提供的伏安特性曲線如下圖,為了驗(yàn)證廠家提供的數(shù)據(jù),該小組對(duì)加正向電壓時(shí)的伏安特性曲線進(jìn)行了描繪,可選用的器材有:
A.直流電源E:電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻忽略不計(jì)
B.滑動(dòng)變阻器R:0~20Ω
C.電壓表V-:量程5V、內(nèi)阻約50kΩ
D.電壓表V::量程3V、內(nèi)阻約20kΩ
E.電流表A:量程0.6A、內(nèi)阻約0.5Ω
F.電流表mA:量程50mA、內(nèi)阻約5Ω
G.待測(cè)二極管D
H.單刀單擲開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干
為了提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度,電壓表應(yīng)選用
D
D
,電流表應(yīng)選用
F
F
(填序號(hào)字母).
(3)為了達(dá)到測(cè)量目的,請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上畫(huà)出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖
(4)為了保護(hù)二極管,正向電流不要超過(guò)25mA,請(qǐng)你對(duì)本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)或操作提出一條合理的建議:
在二極管支路串人一阻值合適的限流電阻起保護(hù)作用.
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