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14.我国已于2013年发射携带月球车的“嫦娥三号”卫星,并将月球车软着路到月球表面进行勘察,假设“嫦娥三号”卫星绕月球做半为r的匀速圆周运动,其运动周期为T,已知月球的半径为R,月球车的质量为m,则月球表面上的重力加速度为(  )
A.$\frac{4{π}^{2}{R}^{3}}{{T}^{2}{r}^{2}}$B.$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{{T}^{2}{r}^{2}}$C.$\frac{4{π}^{2}m{R}^{3}}{{T}^{2}{r}^{2}}$D.$\frac{4{π}^{2}m{r}^{3}}{{T}^{2}{R}^{2}}$

分析 研究“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求出中心体的质量.忽略月球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式.

解答 解:嫦娥三号卫星绕月球做圆周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$(\frac{2π}{T})^{2}$r,
月球表面的物体受到的重力等于万有引力,即:G$\frac{Mm′}{{R}^{2}}$=m′g,解得:g=$\frac{4{π}^{2}{mr}^{3}}{{T}^{2}{R}^{2}}$,
故选:D.

点评 向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用.运用万有引力提供向心力列出等式.万有引力定律得应用要结合圆周运动的知识解决问题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.质量为2kg的小滑块从高为h=3m、长为L=6m的固定粗糙斜面顶端由静止开始下滑,如图所示,滑到底端时速度为6m/s,取g=10m/s2.关于滑块在斜面上下滑到底端的过程中下列说法正确的是(  )
A.重力对滑块做功120 JB.合力对滑块做功36 J
C.滑块克服摩擦力做功24 JD.滑块的重力势能增加60 J

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图甲所示,一个矩形线圈abcd,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动.线圈内的磁通量Φ随时间t变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A.t1时刻,线圈平面与中性面垂直
B.t2时刻,ad的运动方向与磁场的方向平行
C.t3吋刻,线圈中的感应电动势最小
D.t4时刻,线圈中感应电流的方向将发生改变

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,测得单摆摆角小于5°,用毫米刻度尺测得摆线长为L,秀螺旋测微器测得摆球直径为d,然后用秒表记录了单摆振动n=50次所用的时间t如图所示,则:
(1)秒表的示数为99.8s.
(2)用螺旋测微器测量摆球直径d的读数为5.980mm.
(3)用上述物理量的符号写出重力加速度的一般表达式g=$\frac{4{π}^{2}{n}^{2}(L+\frac{d}{2})}{{t}^{2}}$(用L,d,n,t表示).
(4)如果他测得的g值偏小,可能的原因是B.
A.测摆线长时摆线位得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动数为50次.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.某同学在做“探究加速度a与力F、质量m的关系”实验时,使用了如图(a)所示的实验装置简图,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上打出的点求得.
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为3.2m/s2(保留两位有效数字).
(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m的相关数据如表:
次数1234567
小车加速度a/m•s-21.721.481.251.000.750.500.30
小车质量m/kg0.290.330.400.500.711.001.67
质量倒数$\frac{1}{m}$/kg-13.453.032.502.001.411.000.60
根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在图(c)方格坐标纸中选择恰当变量建立坐标系,并作出相应的图线,根据所作出的图线,可以得出的结论是在误差允许的范围内,保持外力不变,物体的加速度与质量成反比.
(3)在“探究加速度a与力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图(d)所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.下列关于曲线运动,说法正确的是(  )
A.做匀速圆周运动的物体,所受到的合外力为零
B.做曲线运动的物体,其动能一定发生变化
C.由于物体做曲线运动时速度的方向不断变化,故曲线运动一定是变速运动
D.物体沿曲线运动一定有加速度,其加速度一定发生变化

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.如图所示,弹簧固定在水平地面上,一小球从它的正上方A处自由下落,到达B处开始 与弹簧接触,到达C处速度为0,不计空气阻力,则在小球从B到C的过程中,下列说法正确的是(  )
A.弹簧弹力一直对小球做负功
B.小球的动能先增大后减小
C.小球的机械能守恒
D.弹簧的弹性势能与小球的重力势能之和不断增大

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.如图1所示,某同学在做“在探究功与动能变化的关系”的实验,当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条…橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W….
(1)图1中电火花计时器的工作电源是B(填选项的字母)
A.4-6V的低压交流电源 B.220V的交流电源 C.4-6V的低压直流电源 D.220V的直流电源
(2)实验室提供的器材如下:长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等,还缺少的测量工具是AB.(有一个或者一个以上答案正确);
A.天平 B.刻度尺 C.秒表 D.圆规
(3)正确操作的情况下,某次所打的纸带如图2所示.打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的动能,应选用纸带上的GJ部分进行测量(根据下面所示的纸带回答),小车在该阶段的速度是0.65m/s.(计算结果保留两位有效数字)
(4)该同学根据实验数据做出了W-V2图象,图线是一条过原点的倾斜直线,该同学得出实验结论:在实验误差的允许范围内,合外力的功与速度的平方成正比.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

4.两个共点力的大小分别为F1=40N、F2=30N,则它们合力的最大值为70N,最小值为10 N,若F1和F2的夹角为90度,则它们的合力大小为50N.

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