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【题目】宇宙间存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的四颗星组成的四星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用.已观测到的四星系统存在着一种基本的构成形式是:三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行,第四颗星位于圆形轨道的圆心处,已知引力常量为G,圆形轨道的半径为R,每颗星体的质量均为m.求:

(1)中心星体受到其余三颗星体的引力的合力大小;

(2)三颗星体沿圆形轨道运动的线速度和周期.

【答案】(1)(2)(3)

【解析】本题考查多星问题,涉及环绕星体的受力分析环绕星体运动速度和周期的计算。

(1) 四星系统的圆周运动示意图如图所示

中心星体受到其余三颗星体的引力大小相等,方向互成120°.

根据力的合成法则,中心星体受到其他三颗星体的引力的合力为零.

(2) 对圆形轨道上任意一颗星体,根据万有引力定律和牛顿第二定律有

解得三颗星体沿圆形轨道运动的线速度

三颗星体运动的周期

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为某种弹射装置的示意图,该装置由三部分组成,传送带左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动,使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑1/4圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B1/4圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1传送带两轴之间的距离l=4.5m。设物块AB之间发生的是正对弹性碰撞,第一次碰撞前,物块A静止。取g=10m/s2。求:

1)物块B滑到1/4圆弧的最低点C时对轨道的压力;

2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能;

3)如果物块AB每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】跳台滑雪是勇敢者的运动,运动员在专用滑雪板上,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极为壮观.设一位运动员由a点沿水平方向跃起,到山坡b点着陆,如图所示.测得a、b间距离L=40m,山坡倾角θ=30°,山坡可以看成一个斜面.试计算:

(1)运动员起跳后他在空中从a到b飞行的时间.

(2)运动员在a点的起跳速度大小.(不计空气阻力,g取10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,人站在斜坡式自动扶梯上,下列为一对作用力与反作用力的是( )

A. 人受到的重力和人对坡面的压力

B. 人受到的重力和坡面对人的支持力

C. 人受到的摩擦力与人对坡面的摩擦力

D. 人受到的摩擦力与重力沿坡面向下的分力

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在探究小车的加速度a与小车质量M和小车受到的外力F的关系时,

1)探究加速度和力的关系的实验数据描绘出的aF图象如图所示,下列说法正确的是________(填正确答案标号)。

A.三条倾斜的直线所对应的小车的质量相等

B.三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同

C.直线1所对应的小车的质量最大

D.直线3所对应的小车的质量最大

2)由于没有始终满足小车的质量M远大于钩码的质量m的关系,结果得到的图象应是下图中的________(填正确答案标号)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】火车轨道的转弯处外轨高于内轨,如图所示.若已知某转弯处内外轨道对水平面倾角为θ,列车以某一速率v通过该弯道时,内外轨道均不受侧向压力,则下列说法中正确的是(  )

A. 列车弯道的轨道半径

B. 当列车速度大于v时,外轨将受到侧向压力作用

C. 当列车速度小于v时,外轨将受到侧向压力作用

D. 当火车质量改变时,要使内外轨都不受侧向压力作用,其行驶的速率v要改变

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上,在圆环的最高点有一个光滑小孔,一根轻绳的下端系着小球,上端穿过小孔用力拉住,开始时绳与竖直方向夹角为θ小球处于静止状态,现缓慢拉动轻绳,使小球沿光滑圆环上升一小段距离,则下列关系正确的是( )

A. 绳与竖直方向的夹角为θ时,F=2mgcosθ

B. 小球沿光滑圆环上升过程中,轻绳拉力逐渐增大

C. 小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力逐渐增大

D. 小球沿光滑圆环上升过程中,小球所受支持力大小不变

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,如图所示。它们的竖直边长都是底边长的一半.现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上,其落点分别是a、b、c。如图,a点距水平地面的高度最低,c点距地面最高。下列判断正确的是(

A. 图中三小球比较,落在a点的小球飞行时间最长

B. 图中三小球比较,落在a点的小球飞行过程速度变化最大

C. 图中三小球比较,落在a点的小球飞行过程速度变化最快

D. 无论小球抛出时初速度多大,落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示的吊臂上有一个可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩。在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B向上吊起。AB之间的距离以d = H-2t2(SI)(SI表示国际单位制,式中H为吊臂离地面的高度)规律变化。对于地面的人来说,则物体做( )

A. 物体B做速度大小不变的曲线运动,

B. 物体B所受合力与速度不在一条直线上

C. 物体B的加速度方向始终竖直向下

D. 物体B做加速度大小方向均变化的曲线运动

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