【题目】物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度,地球自转较慢可以忽略不计时,地表处的万有引力约等于重力,这些理论关系对于其它星体也成立.若已知某星球的质量为M、半径为R,在星球表面某一高度处自由下落一重物,经过t时间落到星表面,不计星球自转和空气阻力,引力常量为G.试求:
(1)该星球的第一宇宙速度v;
(2)物体自由下落的高度h.
【答案】
(1)解:根据万有引力提供向心力 得
答:该星球的第一宇宙速度v为 ;
(2)解:设星球表面重力加速度为g,在星球表面的物体受到的重力等于万有引力 ,所以
有根据自由落体运动有
解得 .
答:物体自由下落的高度h为 .
【解析】1、根据万有引力提供向心力 ,化简可得该星球的第一宇宙速度.2、在星球表面的物体受到的重力等于万有引力
,所以
,再根据自由落体运动的位移公式
,代入计算即可.
【考点精析】关于本题考查的万有引力定律及其应用,需要了解应用万有引力定律分析天体的运动:把天体的运动看成是匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供.即 F引=F向;应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算.②天体质量M、密度ρ的估算才能得出正确答案.
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【题目】利用落体法验证机械能守恒定律实验,由于重物及纸带受空气及打点计时器阻力的作用,系统误差的情况总是:重物减少的重力势能比增加的动能________(填“大些”或“小些”)。
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【题目】某物理兴趣小组利用学校的数字实验室设计了一个测量小车瞬时速度的实验。设计的实验装置如图所示。将长直木板B支成斜面,小车C的前端固定挡光片P,光电门G固定在木板的侧面A处,让小车在斜面上的同一位置O由静止释放,用光电计时器(未画出)记录挡光片通过光电门时挡光的时间Δt。兴趣小组共准备了宽度Δx不同的五块挡光片,分别做了五次实验(每次实验时挡光片的前沿均与小车的前端对齐),并计算出各次挡光片通过光电门的平均速度 (
)。根据记录的数据,在给出的坐标纸上画出了
图线,已知图线的斜率为k,纵轴截距为b,根据图线回答如下问题:
(1)由图线,得出小车的加速度大小为________。
(2)由图线,得出小车前端过A处的瞬时速度大小为________。
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【题目】计算机光驱的主要部分是激光头,它可以发射脉冲激光信号,激光扫描光盘时,激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统,再通过计算机显示出相应信息.光敏电阻自动计数器的示意图如图所示,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻,此光电计数器的基本工作原理是( )
A.当有光照射R1时,处理系统获得低电压
B.当有光照射R1时,处理系统获得高电压
C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次
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【题目】火车在转弯时,若转弯处内外轨道一样高,则( )
A.火车对内轨产生向内的挤压作用B.火车对外轨产生向外的挤压作用
C.火车对外轨产生向内的挤压作用D.火车对内轨产生向外的挤压作用
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【题目】如图所示,B和C是一组塔轮,即B和C半径不同,但固定在同一转动轴上,其半径之比为RB:RC=3:2,A轮的半径大小与C轮相同,它与B轮紧靠在一起,当A轮绕过其中心的竖直轴转动时,由于摩擦作用,B轮也随之无滑动地转动起来.a、b、c分别为三轮边缘的三个点,则a、b、c三点在运动过程中的( )
A.线速度大小之比为3:3:2
B.角速度之比为3:3:2
C.转速之比为2:3:2
D.向心加速度大小之比为9:6:4
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【题目】某小型水电站的电能输送示意图如下,发电机的输出电压为220 V,输电线总电阻为 r , 升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2 , 降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220 V的用电器正常工作,则( )
A.
B.
C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
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【题目】有一电场强度方向沿x轴方向的电场,其电势随x的分布如图所示。一质量为m、带电量为q的粒子只在电场力的作用下,以初速度v0从x=0处的O点进入电场并沿x轴正方向运动,则下关于该粒子运动的说法中正确的是()
A. 粒子从x=0处运动到x=x1处的过程中动能逐渐增大
B. 粒子从x=x1处运动到x=x3处的过程中电势能逐渐减小
C. 欲使粒子能够到达x=x4处,则粒子从x=0处出发时的最小速度应为
D. 若,则粒子在运动过程中的最小速度为
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