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已知下面哪组数据,可以算出地球的质量M(引力常量G已知)(  )
①月球绕地球运动的周期T1和月球与地球中心的距离R1
②地球绕太阳运动的周期T2和地球与太阳中心的距离R2
③地球绕太阳运动的速度v和地球与太阳中心的距离R2
④地球的半径R3和地球表面处的重力加速度g.
分析:万有引力的应用之一就是计算中心天体的质量,计算原理就是万有引力提供球绕天体圆周运动的向心力,列式只能计算中心天体的质量.
解答:解:①、月球绕地球做圆周运动,地球对月球的万有引力提供圆周运动的向心力,列式如下
GMm
R12
=mR1
4π2
T12
,解得地球质量:M=
4π2R13
GT12
,故①正确.
②、设太阳的质量为M′,地球绕太阳做圆周运动,太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力,列式如下:
GMM′
R22
=MR2
4π2
T22
,地球质量在等式两边刚好消去,故不能算得地球质量,故②错误.
③、设太阳的质量为M′,地球绕太阳做圆周运动,太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力,列式如下:
GMM′
R22
=M
v2
R2
,地球质量在等式两边刚好消去,故不能算得地球质量,故③错误.
④、地球表面的物体万有引力等于重力,列示如下:
GMm
R32
=mg
,解得:M=
gR32
G
,故已知地球的半径R3和地球表面处的重力加速度g可以求得地球质量,故④正确.
故只有①④两组数据可以求得地球质量.故A错误、B错误、C错误,D正确.
故选:D.
点评:万有引力提供向心力,根据数据列式可求解中心天体的质量,注意向心力的表达式需跟已知量相一致.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

为了测定一小金属滑块与木板之间的动摩擦因数,某人设计了如图所示的实验:将一长L=1m的木板在一高出地面的平台上搭成一高为H=0.6m的斜面,并在木板末端连接一小段光滑的圆弧轨道,使滑块从斜面上滑下到达末端时速度方向能平滑地过渡为水平方向,滑块离开轨道后飞行一段时间落到水平地面上.他让滑块从斜面上不同高度处由静止滑下,测出每次滑块在斜面上下滑的高度h,并测出相应的滑块离开轨道后落到水平面上时发生的水平位移s.不计空气阻力的影响.
(1)除上述已知量和所测出的h、s外,仅需知道下面的哪组量即可求得滑块与木板之间的动摩擦因数?
C
C

A.必须同时知道当地的重力加速度g和平台的高度Y
B.必须同时知道滑块的质量m和当地的重力加速度g
C.仅需知道平台的高度Y
D.必须同时知道滑块的质量m和平台的高度Y
(2)若该同学已测得Y=1.25m,通过测得的数据作出了h-s2的图象如上图所示,则根据图象可求得滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=
0.3
0.3

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

为了测定一小金属滑块与木板之间的动摩擦因数,某人设计了如图所示的实验:将一长L=1m的木板在一高出地面的平台上搭成一高为H=0.6m的斜面,并在木板末端连接一小段光滑的圆弧轨道,使滑块从斜面上滑下到达末端时速度方向能平滑地过渡为水平方向,滑块离开轨道后飞行一段时间落到水平地面上.他让滑块从斜面上不同高度处由静止滑下,测出每次滑块在斜面上下滑的高度h,并测出相应的滑块离开轨道后落到水平面上时发生的水平位移s.不计空气阻力的影响.
(1)除上述已知量和所测出的h、s外,仅需知道下面的哪组量即可求得滑块与木板之间的动摩擦因数?______
A.必须同时知道当地的重力加速度g和平台的高度Y
B.必须同时知道滑块的质量m和当地的重力加速度g
C.仅需知道平台的高度Y
D.必须同时知道滑块的质量m和平台的高度Y
(2)若该同学已测得Y=1.25m,通过测得的数据作出了h-s2的图象如上图所示,则根据图象可求得滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

为了测定一小金属滑块与木板之间的动摩擦因数,某人设计了如图所示的实验:将一长L=1m的木板在一高出地面的平台上搭成一高为H=0.6m的斜面,并在木板末端连接一小段光滑的圆弧轨道,使滑块从斜面上滑下到达末端时速度方向能平滑地过渡为水平方向,滑块离开轨道后飞行一段时间落到水平地面上.他让滑块从斜面上不同高度处由静止滑下,测出每次滑块在斜面上下滑的高度h,并测出相应的滑块离开轨道后落到水平面上时发生的水平位移s.不计空气阻力的影响.
(1)除上述已知量和所测出的h、s外,仅需知道下面的哪组量即可求得滑块与木板之间的动摩擦因数?______

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A.必须同时知道当地的重力加速度g和平台的高度Y
B.必须同时知道滑块的质量m和当地的重力加速度g
C.仅需知道平台的高度Y
D.必须同时知道滑块的质量m和平台的高度Y
(2)若该同学已测得Y=1.25m,通过测得的数据作出了h-s2的图象如上图所示,则根据图象可求得滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=______.
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科目:高中物理 来源:2011-2012学年四川省成都外国语学校高一(下)期中物理试卷(解析版) 题型:解答题

为了测定一小金属滑块与木板之间的动摩擦因数,某人设计了如图所示的实验:将一长L=1m的木板在一高出地面的平台上搭成一高为H=0.6m的斜面,并在木板末端连接一小段光滑的圆弧轨道,使滑块从斜面上滑下到达末端时速度方向能平滑地过渡为水平方向,滑块离开轨道后飞行一段时间落到水平地面上.他让滑块从斜面上不同高度处由静止滑下,测出每次滑块在斜面上下滑的高度h,并测出相应的滑块离开轨道后落到水平面上时发生的水平位移s.不计空气阻力的影响.
(1)除上述已知量和所测出的h、s外,仅需知道下面的哪组量即可求得滑块与木板之间的动摩擦因数?______
A.必须同时知道当地的重力加速度g和平台的高度Y
B.必须同时知道滑块的质量m和当地的重力加速度g
C.仅需知道平台的高度Y
D.必须同时知道滑块的质量m和平台的高度Y
(2)若该同学已测得Y=1.25m,通过测得的数据作出了h-s2的图象如上图所示,则根据图象可求得滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=______.

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科目:高中物理 来源:2014届高一物理自由落体运动的研究单元测试 题型:选择题

为了得到塔身的高度(超过5层楼高)数据,某人在塔顶使一颗石子做自由落体运动.在已知当地重力加速度的情况下,可以通过下面哪几组物理量的测定,求出塔身的高度(  )

A.最初1 s内的位移                          B.石子落地的速度

C.最后1 s内的下落高度                      D.下落经历的总时间[来源:学_科_网]

【解析】:选BCD.做自由落体运动的任何物体,最初1 s内的位移都相同,根据该位移无法求出塔身的高度,故A错误;若知道石子落地时的速度,可由v2=2gh求出塔高,故B正确;若知道最后1 s内下落的高度,可求出最后1 s内的平均速度,此平均速度就是落地前0.5 s时的瞬时速度,由此可求出落地时的速度,进而求出塔高,故C正确;若知道石子下落的总时间,可由hgt2求出塔高,故D正确.

图1-7-5

 

 

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