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1.据报道,最近的太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍.已知一个在地球表面质量为50kg的人在这个行星表面的重量约为800N,地球表面处的重力加速度为10m/s2.求:
(1)该行星表面处的重力加速度
(2)该行星的半径与地球的半径之比约为多少?
(3)若在该行星上距行星表面8m高处,以10m/s的水平初速度抛出一只小球(不计任何阻力),则小球的水平射程是多大?

分析 (1)由G=mg可求得加速度.
(2)在忽略自转的情况下,万有引力等于物体所受的重力,所以根据重力之比,可以求出中心天体的半径之比.
(3)由平抛运动运动的规律求解

解答 解:(1)在该行星表面处,${g}_{行}=\frac{{G}_{行}}{m}$=16m/s2
(2)由万有引力定律G$\frac{mM}{{R}^{2}}=mg$ 得${R}^{2}=\frac{GM}{g}$
故$\frac{{R}_{行}^{2}}{{R}_{地}^{2}}=\frac{{M}_{行}{g}_{地}}{{M}_{地}{g}_{行}}$=4,则:$\frac{{R}_{行}}{{R}_{地}}=2$
(3)由平抛运动运动的规律,有h=$\frac{1}{2}{g}_{行}{t}^{2}$   x=vt
故x=$v\sqrt{\frac{2h}{{g}_{行}}}$
代入数据解得x=5m
答:(1)该行星表面处的重力加速度为16m/s2
(2)该行星的半径与地球的半径之比约为2
(3)小球的水平射程是5m

点评 忽略自转的情况下万有引力等于物体所受的重力,这是经常用的方法要注意掌握.
重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.下列说法正确的是(  )
A.在干涉现象中,振动加强点的位移总比减弱点的位移要大
B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关
C.火车鸣笛向我们驶来,我们听到的笛声频率比声源发声的频率高
D.当水波通过障碍物时,若障碍的尺寸与波长差不多,或比波长大的多时,将发生明显的衍射现象
E.用两束单色光A、B,分别在同一套装置上做干涉实验,若A光的条纹间距比B光的大,则说明A光波长大于B光波长

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

12.磁感应强度为B,为使线圈产生图示方向感应电流,拟采取以下措施,请判断是否可行(填:可行或不可行)
①仅使磁感应强度增大可行.
②仅使线圈面积增大可行.
③仅使线圈电阻增大不可行.
④仅增大线圈与磁场方向的夹角不可行.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.下列说法正确的是(  )
A.温度是分子热运动平均动能的标志,物体温度越高,则分子热运动的平均动能越大
B.悬浮在液体中的微粒越小,在某一瞬间跟它相撞的液体分子数就越少,布朗运动越不明显
C.在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的,具有空间上的周期性
D.在使两个分子间的距离由很远(r>10-9m)减小到很难再靠近的过程中,分子间的作用力先减小后增大,分子势能不断增大

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

16.同步卫星在赤道上空的同步轨道上定位以后,由于受到太阳、月球及其它天体的引力作用影响,会产生不同方向的漂移运动而偏离原来的位置,当偏离达到一定程度,就要发动卫星上的小发动机进行修正.图中A为同步轨道,B和C为两个已经偏离同步轨道但轨道仍在赤道平面内的卫星,要使它们回到同步轨道上,下述方法正确的有(  )
A.开动B的小发动机向后喷气,使B适当加速
B.开动B的小发动机向前喷气,使B适当减速
C.开动C的小发动机向前喷气,使C适当减速
D.开动C的小发动机向后喷气,使C适当加速

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

6.某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻两点间的距离如图甲所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔均为0.10s.

(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,请将D点的速度值填在下面的表格内(保留到小数点后两位);
计数点序号BCDEF
计数点对应的时刻t/s0.10.20.30.40.5
通过计数点时小车的速度v/m•s-10.500.580.740.82
(2)以A点为计时零点,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图乙所示的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度v随时间t变化的关系图线;
(3)根据第(2)问中画出的v-t图线,求出小车运动的加速度大小a=0.800 m/s2(保留三位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

13.核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源.近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站.一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子.若已知氘原子的质量为2.0141u,氚原子的质量为3.0160u,氦原子的质量为4.0026u,中子的质量为1.0087u,1u=1.66×10-27kg.
(1)写出氘和氚聚合的反应方程;
(2)试计算这个核反应释放出来的能量.(光速c=3.00×108m/s,结果取二位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.如图的无限大的磁场中,有一个平行于磁场平面的矩形线圈abcd做下述运动,其中能使线圈中产生感应电流的运动是(  )
A.以ab为轴转动B.以bc为轴转动
C.垂直纸面向内匀速运动D.在纸面内向下运动

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

11.一次消防演练中,消防员需从高楼阳台上,利用绳索下滑到地面,绳索两端固定好后成直线,与竖直方向的夹角θ=30°,为保证行动迅速,队员甲先匀加速滑到某最大速度,再靠手摩擦匀减速滑至地面,速度刚好为零,在队员甲开始下滑时,队员乙在阳台上同时开始向地面以速度v0=2m/s平抛救生垫,第一个救生垫刚落到绳下端地面,接着抛第二个,结果第二个救生垫刚好与甲队员同时抵达地面,若队员甲的质量m,重力加速度g=10m/s2,忽略空气的阻力,忽略人的高度.问:
(1)高楼阳台到地面的竖直高度H=?
(2)若加速过程与减速过程中的加速度大小相等,则队员甲运动最大速度为多少?
(3)如第(2)问中的减速过程中,队员甲受的摩擦力大小?

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