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【题目】已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度大小为g,万有引力常量为G,不考虑地球自转的影响.试求:

(1)卫星环绕地球运行的第一宇宙速度的大小;

(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T,求卫星运行的轨道半径r

(3)由题干所给条件,推导出地球平均密度的表达式

【答案】(1) (2) (3)

【解析】12分)解:(1)设卫星的质量为m,地球的质量为M,根据万有引力定律,物体在地球表面附近满足2分),第一宇宙速度是指卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力,即

2分),【或4分)】,联立解得1分)

2)根据2分),联立解得1分)

3)将地球看成是半径为的均匀球体,其体积为1分)

地球的平均密度2分),联立解得1分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,质量为M的直角劈B放在水平面上,在劈的斜面上放一个质量为m的物体A,用一个竖直向下的力F作用于A上,物体A刚好沿斜面匀速下滑.若改用一个斜向下的力F′作用在A时,物体A加速下滑,如图乙所示,则在图乙中关于地面对劈的摩擦力f及支持力N的结论正确的是( )

A.f=0,N>Mg B.f=0,N<Mg C.f向右,N<Mg D.f向左,N>Mg

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【题目】探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数的实验中,实验装置如图所示。所挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度。

1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标系中,请作出F–L图线_______

2)由此图线可得出该弹簧的原长L0=________cm,劲度系数k=________N/m

3)试根据该同学以上的实验情况,帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)__________

4)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较:

优点在于:______________________________________

缺点在于:______________________________________

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【题目】如图甲所示,在光滑绝缘水平面内,两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与水平面垂直,边长为l的正方形单匝金属线框abcd位于水平面内,cd边与磁场边界平行。T=0时刻线框在水平外力的作用下由静止开始做匀加速直线运动通过该磁场,回路中的感应电流大小与时间的关系如图乙所示,下列说法正确的是

A. 水平外力为恒力

B. 匀强磁场的宽度为

C. ab边离开磁场的时间为

D. 线框出磁场过程中水平外力做的功小于线框进入磁场过程中水平外力做的功

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某单摆及其振动图像如图所示,取,根据图给信息可计算得摆长约为_____________;t=5s时间内摆球运动的路程约为__________(取整数);若在悬点正下方处有一光滑水平细钉可挡住摆线,且,则摆球从F点释放到第一次返回F点所需时间为____________s。

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【题目】如图所示,在某空间存在一面积足够大的匀强磁场区域,在该区域中心有一半径为R的圆,O为圆心,园内的磁场垂直纸面向里,圆外的磁场垂直纸面向外,磁场的磁感应强度为B。如果在P点有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子沿半径方向射入,它在磁场中做圆周运动的轨迹半径也为R,求:

(1)带电粒子的初速度大小;

(2)带电粒子回到P点所需的时间。

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【题目】如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源的内电阻,以下说法中不正确的是

A. R2=Rl+ r时,R2上获得最大功率

B. Rl=R2+ r时,Rl上获得最大功率

C. R2=0Rl上获得功率一定最大

D. R2=0时,电源的输出功率可能最大

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【题目】如图所示,两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图,实线表示波峰,虚线表示波谷,则(  )

A. A点为振动加强点,经过半个周期,这一点振动仍加强

B. B点为振动减弱点,经过半个周期,这一点振动加强

C. C点为振动加强点,经过半个周期,这一点振动减弱

D. D点为振动减弱点,经过半个周期,这一点振动加强

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【题目】现代观测表明,由于引力作用,恒星有“聚集”的特点,众多的恒星组成了不同层次的恒星系统,最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星,事实上,冥王星也是和另一星体构成双星,如图所示,这两颗行星m1、m2各以一定速率绕它们连线上某一中心O匀速转动,这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起,现测出双星间的距离始终为L,且它们做匀速圆周运动的半径r1与r2之比为32,则 (  ).

A.它们的角速度大小之比为2∶3

B.它们的线速度大小之比为3∶2

C.它们的质量之比为3∶2

D.它们的周期之比为2∶3

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