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14.在利用单摆测重力加速度的实验中,若摆长为L,周期为T,则重力加速度的计算公式为g=$\frac{{4{π^2}L}}{T^2}$;按照狭义相对论的观点,若火箭以相对地面的速度v“迎着”光束飞行,设光速为c,则火箭上的观察者测出的光速为c.

分析 根据单摆的周期公式:T=2π $\sqrt{\frac{l}{g}}$即可得重力加速度g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$;单摆的摆长是从悬点到摆球的球心的距离;在惯性参考系中光速不变;

解答 解:根据单摆的周期公式T=2π $\sqrt{\frac{l}{g}}$,可得重力加速度 g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$;
根据相对论的两个基本假设可知,在火箭以相对地面的速度v“迎着”光束飞行时,光速仍然是c.
故答案为:$\frac{{4{π^2}L}}{T^2}$,c;

点评 本题关键掌握利用单摆测重力加速度的实验原理:单摆的周期公式T=2π $\sqrt{\frac{l}{g}}$,知道周期是指摆球完成一次全振动的时间,单摆的摆长等于摆线的长度加上摆球的半径.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.如图所示,s1和s2是两个完全相同的波源,以s1和s2为圆心的两组同心圆弧分别表示在同一时刻两列波的波峰和波谷,实线表示波峰,虚线表示波谷,下列说法中正确的是(  )
A.a、b、c三点中,振动加强的点只有c
B.a点振幅最小
C.再过$\frac{1}{4}$周期,b和c还是振动加强的点
D.c点位移始终最大

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系麦哲伦云时,发现了LMCX3双星系统,它由可见星A和不可见的暗星B构成.两星视为质点,不考虑其他天体的影响,A、B围绕两者的连线上的O点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变,如图所示.引力常量为G,由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T.
(1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体(视为质点)对它的引力,设A和B的质量分别为m1、m2,试求m′(用m1、m2表示);
(2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式.
(3)恒星演化到末期,如果其质量大于太阳质量ms的2倍,它将有可能成为黑洞.若可见星A的速率v=2.7×105 m/s,运行周期T=4.7π×104 s,质量m1=6ms,试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗?(G=6.67×10-11 N•m2/kg2,ms=2.0×1030kg)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子,已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子的能级示意图如图所示,在具有下列能量的电子或者光子中,能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是(  )
A.44.4 eV(电子)B.44.4 eV(光子)C.64.4 eV(电子)D.64.4 eV(光子)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零,电势处处相等.如图所示,正电荷均匀分布在半球面上,Ox为通过半球顶点与球心O的轴线.A、B为轴上的点,且OA=OB.则下列判断正确的是(  )
A.A点的电场强度与B点的电场强度相同
B.A点的电势等于B点的电势
C.在A点由静止开始释放重力不计的带正电粒子,该粒子将做匀加速直线运动
D.带正电的粒子在O点的电势能为零

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.如图所示,光滑水平面MN的左端M处有一弹射装置P,右端N处与水平传送带恰平齐接触,传送带水平部分长度L=16m,沿逆时针方向以恒定速度V=2m/s匀速转动.ABCDE是由三部分光滑轨道平滑连接在一起组成的,AB为水平轨道,弧BCD是半径为R的半圆弧轨道,弧DE是半径为2R的圆弧轨道,弧BCD与弧DE相切在轨道最高点D,R=0.6m.平面部分A点与传送带平齐接触.放在MN段的物块m(可视为质点)以初速度v0=4m/s冲上传送带,物块与传送带间的摩擦因数μ=0.2,物块的质量m=1Kg.结果物块从滑上传送带又返回到N端,经水平面与左端M处的固定弹射器相碰撞(弹射器的弹簧原来被压缩后被锁定),因碰撞弹射器锁定被打开,将物块弹回后滑过传送带,冲上右侧的圆弧轨道,物块恰能始终贴着圆弧轨道内侧通过了最高点,最后从E点飞出.g取10m/s2.求:

(1)物块m从第一次滑上传送带到返回到N端的时间.
(2)物块m第二次在传送带上运动时,传送带上的电动机为了维持其匀速转动,对传送带所多提供的能量多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

6.在“把小量程电流表改装成电压表”的实验中,给出的器材有:
A.电流表(量程为200μA,内阻约为200Ω)
B.标准电压表(量程为2V)
C.电阻箱(0~999.9Ω)
D.滑动变阻器(0~47kΩ)
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F.开关两个,导线若干
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①观察R1的阻值是否最大,如果不是,将R1的阻值调至最大;
②闭合K1
③调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;
④闭合K2
⑤调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半;
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如果在步骤⑥中所得的R2的阻值为200Ω,则图中被测电流表的内阻Rg的测量值为200Ω.
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(3)按上述方法将电流表与电阻箱改装成一电压表.现要对此电压表进行校准,图中给出了实验器材的实物图,请按原理图的要求连成实验电路.在校准的过程中,发现新改装的电压表比标准电压表的读数略小,则应适当减小(选填“增大”或“减小”)电阻箱的阻值.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

3.一根电阻丝接在电压为U的直流电路中的,在t时间内放出热量为Q.现将该电阻丝对折后接到一个交流电路中,若要电阻丝在2t时间内也产生相同的热量Q,在这个交流电路中加在电阻丝两端的电压最大值为$\frac{U}{2}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.关于晶体、液晶、液体,下列说法正确的是(  )
A.晶体和液晶的性质是完全相同的
B.液晶就是液体,具有液体的所有性质
C.液晶是介于晶体与液体之间的一种中间态
D.液晶具有液体的流动性,又具有多晶体的各向同性

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