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(14分)某学校物理兴趣小组组织开展一次探究活动,想估算地球周围大气层空气的分子个数。一学生通过网上搜索,查阅得到以下几个物理量数据:已知地球的半径m,地球表面的重力加速度m/s2,大气压强Pa,空气的平均摩尔质量kg/mol,阿伏加德罗常数个/mol。

(1)这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗?若能,请说明理由;若不能,也请说明理由。

(2)假如地球周围的大气全部液化成水且均匀分布在地球表面上,估算一下地球半径将会增加多少?(已知水的密度kg/m3

解析

(1)能(2分)

因为大气压强是由大气重力产生的,由(2分)

(2分)

把查阅得到的数据代入上式得,kg(2分)

大气层空气的分子数为个(2分)

(2)可求出液化后空气的体积为:m3(2分)

设大气液化后液体水分布在地球表面上时,地球半径增加h,则有

,考虑到h远小于R,忽略h的二次项和三次项得,

m (2分)

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科目:高中物理 来源: 题型:

我国发射的“嫦娥一号”探月卫星,实现了国人百年奔月的梦想.
(1)如图1是某同学对“嫦娥一号”探月卫星绕月运行的可能轨道的猜想,其中不可能实现的是哪个图对应的轨道,你的理由是什么?

(2)如果宇航员在月球表面上,测出小物块自由下落h高度所用的时间为t;测出绕月卫星在靠近月球表面圆轨道上飞行时的周期是T,已知万有引力常量为G.请你用上述各量推导出月球质量的表达式.
(3)某学校物理兴趣小组研究“嫦娥一号”探月卫星的发射和运行情况时猜想:卫星要把拍摄到的各种图片信息,持续不断地用微波发回地面时,由于月球的遮挡,在地球上总有一段时间接收不到卫星发来的微波信号.为了验证自己的猜想,他们设计了如图2所示的电脑模拟实验:固定地球和月球模型,让卫星绕月旋转,在地球上安装微波接收器,证实了他们的猜想是正确的.
在实验中他们设计和测量的各类数据是:地球、月球和卫星的质量分别为m、m和m,卫星绕月球运行的周期为T,轨道半径为r=2r,地球和月球的半径分别为r=3r和r=r,地球与月球之间的质心距离为L=180r.请你求出:在这个模拟实验中,卫星绕月球运行一个周期的时间内,地球不能接收到卫星发射的微波信号的时间(万有引力恒量为G,cos89°=
190
).

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?湖南一模)“六十甲子”是古人发明用来计时的方法,也是一种表示自然界五行之气循环流转的直观表示法.某学校物理兴趣小组用空心透明粗糙塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型.两个“0”字型圆的半径均为R.让一质量为m、直径略小于管径的小球从入口A处无初速度放入,B、C、D是轨道上的三点,E为出口,其高度低于入口A.已知BC是“0”字型的一条竖直方向的直径,D点是左侧“0”字型上的一点,与圆心等高,A比C高R,当地的重力加速度为g,则小球在整个运动过程中,下列说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

某学校物理兴趣小组用空心透明塑料管制作了如图所示装置.两个“0”字型的半径均为R.让一质量为m、直径略小于管径的光滑小球从入口A处射入,依次经过图中的B、C、D三点,最后从E点飞出.已知BC是“0”字型的一条直径,D点是该造型最左侧的一点,当地的重力加速度为g,不计一切阻力,则小球在整个运动过程中(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网某学校物理兴趣小组用空心透明粗糙塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型,两个“0”字型圆的半径均为R.让一质量为m、直径略小于管径的小球从入口A处无初速度放入,B、C、D是轨道上的三点,E为出口,其高度低于入口A.已知BC是“0”字型的一条竖直方向的直径,D点是左侧“0”字型上的一点,与圆心等高,A比C高R,当地的重力加速度为g,不计空气阻力和因碰撞而损失的机械能,则在整个运动过程中(  )
A、如果是不光滑小球,小球一定不能从E点射出B、如果是光滑小球,在D点处,塑料管的左侧对小球的压力为4mgC、如果是光滑小球,且能到达C点,此处塑料管对小球的弹力小于mgD、如果是不光滑小球,小球不可能停在B点

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