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【题目】由三颗星体构成的系统,忽略其他星体对它们的作用,存在着一种运动形式:三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图为ABC三颗星体质量不相同时的一般情况).若A星体质量为2mBC两星体的质量均为m,三角形的边长为a,则下列说法正确的是(  )

A. A星体所受合力大小FA

B. B星体所受合力大小FB

C. C星体的轨道半径RCa

D. 三星体做圆周运动的周期Tπ

【答案】D

【解析】A由万有引力定律,A星受到BC的引力的大小:

方向如图则合力的大小为: ,A错误

B同上B星受到的引力分别为: ,,方向如图;

FB沿x方向的分力

FB沿y方向的分力

可得: ,B错误

C通过对于B的受力分析可知由于: ,合力的方向经过BC的中垂线AD的中点,所以圆心O一定在BC的中垂线AD的中点处。所以: ,C错误

D由题可知C的受力大小与B的受力相同B星: 解得: D正确

故选:D。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,AB为平行金属板,两板相距为d且分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔MN.今有一带电质点,自A板上方相距为dP点由静止自由下落(PMN在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回.若保持两极板间的电压不变,则下列说法不正确的是(  )

A. A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回

B. A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落

C. B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回

D. B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】现有一电池,电动势大约为,内阻约为,无法从标签上看清其电动势等数据.现要准确测量其电动势和内阻,实验室备有下列器材:

A.电流表(量程,内阻为);

B.电压表(量程,内阻为);

C.滑动变阻器(阻值范围);

D.定值电阻

E.定值电阻

F.开关及导线.

(1)由于实验室中电表量程不恰当,需要先将电表改装,该实验中电压表应_________联定值电阻_________(选填R1R2),电流表应_______联定值电阻_________(选填R1R2).

(2)在虚线框中画出实验电路原理图.

(3)若采用了正确的实验电路,通过改变滑动变阻器的阻值,得到了多组电压表示数和电流表示数I作出了U-I图像,若图像在纵轴的截距为,图像的斜率绝对值为,则电源电动势为__________,内阻为__________.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,已知电源的电动势为E=4v,内阻r2 Ω,定值电阻R1,滑动变阻器的最大阻值为5 Ω,求:

(1)当滑动变阻器的阻值为多大时,电阻R1消耗的功率最大最大值多少

(2)当滑动变阻器的阻值为多大时,滑动变阻器消耗的功率最大最大值多少?

(3)当滑动变阻器的阻值为多大时,电源的输出功率最大最大值多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道.光滑半圆轨道半径为R,两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙,刚好能够使小球通过,CD之间距离可忽略.粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h.从A点静止释放一个可视为质点的小球,小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出,落到水平地面上,落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s.已知小球质量m,不计空气阻力,求:

1)小球从E点水平飞出时的速度大小;

2)小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力;

3)小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,粗糙水平面上,用弹簧系住一重60N的物块,物块保持静止,己知物块与水平面间摩擦系数0.3,那么该弹簧的弹力不可能是(

A. 10N,水平向右

B. 16N.水平向右

C. 20N,水平向左

D. 0N

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【题目】如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套有一质量m=2kg的滑块A。半径R0.3m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上,其圆心OP点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将AB连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,AB均可看作质点,且不计滑轮大小的影响。现给滑块A一个水平向右的恒力F50N(取g=10m/s2)。则( )

A. 把小球B从地面拉到P的正下方时力F做功为20J

B. 小球B运动到C处时的速度大小为0

C. 小球B被拉到与滑块A速度大小相等时,离地面高度为0.225m

D. 把小球B从地面拉到P的正下方C小球B的机械能增加了20J

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】不久的将来,在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示.a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:

①由以上信息,可知a点__________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;

②由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s2

③由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是_________m/s;

④由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是__________m/s.

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【题目】开普勒1609年一1619年发表了著名的开普勒行星运行三定律,其中第三定律的内容是:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等.万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一,它于1687年发表在牛顿的《自然哲学的数学原理中》.

(1)请从开普勒行星运动定律等推导万有引力定律(设行星绕太阳的运动可视为匀速圆周运动)

(2)万有引力定律的正确性可以通过地检验来证明:

如果重力与星体间的引力是同种性质的力,都与距离的二次方成反比关系,那么,由于月心到地心的距离是地球半径的60倍;月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是重力加速度的1/3600.试根据上述思路并通过计算证明:重力和星体间的引力是同一性质的力(已知地球半径为6.4×106m,月球绕地球运动的周期为28,地球表面的重力加速度为9.8m/s2).

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