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2.已知地球半径为6.4×106 m,地面的重力加速度取10m/s2,根据航天员王亚平所说的在“天宫一号”中每天可以看到16次日出日落,可以估算出“天宫一号”距离地面的高度大约为(  )
A.3000 kmB.1500 kmC.1000 kmD.300 km

分析 天宫一号绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律求出它的轨道半径,然后求出离地面的高度.

解答 解:天宫一号的周期:T=$\frac{24}{16}$=1.5h=5400s,
天宫一号绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$,
在地球表面的物体受到的重力等于万有引力,即:G$\frac{Mm′}{{R}^{2}}$=m′g,
天宫一号距地面的高度:h=r-R,
代入数据解得:h=300km,故D正确,ABC错误.
故选:D

点评 本题考查了万有引力定律的应用,应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题,解题时要注意“黄金代换”GM的应用,这是正确解题的关键.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列物理量由比值法定义正确的是(  )
A.加速度a=$\frac{F}{m}$B.磁感应强度B=$\frac{F}{IL}$C.电容C=$\frac{{?}_{r}S}{4πkd}$D.电流强度I=$\frac{U}{R}$

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

13.(1)在“用单摆测定当地的重力加速度”的实验中,除带横杆的铁架台、铁夹、秒表、游标卡尺、刻度尺之外,还必须选用的器材,正确的一组是A.
A.约1m的不可伸长的细线,半径约1cm的小铁球
B.约0.1m的不可伸长的细线,半径约1cm的小铁球
C.约0.1m的不可伸长的细线,半径约1cm的小塑料球
D.约1m的不可伸长的细线,半径约1cm的小塑料球
(2)某同学在处理数据的步骤中,以$\sqrt{L}$为纵坐标,以周期T为横坐标,作出如图所示的图象,已知该图线的斜率为k=0.500,则重力加速度为9.86m/s2.(结果保留三位有效数字,π=3.14)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.如图所示,轻质弹簧一端固定在墙壁上,另一端与滑块A连接,滑块B与A接触而不粘连,两滑块质量均为m,桌面动摩擦因数为0.5,弹簧处于自然长度时滑块位于O点.现用水平向左的力将物块从O点推至P1点,OP1间距为L,推力做的功为3mgL(g为重力加速度),撤去推力两物块由静止向右运动,已知A向右运动的最远点为P2,之后A向左能运动到O点左侧的P3点(在P3速度瞬间为零之后又被弹回),则下列判断正确的有(  )
A.两滑块向右运动过程中在弹簧恢复原长时分离
B.两滑块一起向右运动过程中最大动能为mgL
C.释放后,B向右运动的最远距离小于2L
D.物块A从P2到P3的过程中,物块A动能最大时弹簧的弹性势能小于物块A在P3点时弹簧的弹性势能

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

17.如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图中P′位置),两次金属块Q都静止在桌面上的同一点,则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是(  )
A.Q受到桌面的静摩擦力变大B.小球P运动的角速度变小
C.细线所受的拉力变小D.Q受到桌面的支持力变大

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.如图所示,有一束平行于等边三棱镜截图ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点,已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F分别为边AB、BC的中点,则下列说法正确的是(  )
A.该棱镜的折射率为$\sqrt{3}$
B.光在F点发生全反射
C.光从空气进入棱镜,波长变长
D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.正负电子对撞机是使正负电子以相同速率对撞(撞前速度在同一直线上的碰撞)并进行高能物理研究的实验装置(如图甲),该装置一般由高能加速器(同步加速器或直线加速器)、环形储存室(把高能加速器在不同时间加速出来的电子束进行积累的环形真空室)和对撞测量区(对撞时发生的新粒子、新现象进行测量)三个部分组成.为了使正负电子在测量区内不同位置进行对撞,在对撞测量区内设置两个方向相反的匀强磁场区域.对撞区域设计的简化原理如图乙所示:MN和PQ为足够长的竖直边界,水平边界EF将整个区域分成上下两部分,Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向内,Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小均为B.现有一对正负电子以相同速率分别从注入口C和注入口D同时水平射入,在对撞测量区发生对撞.已知两注入口到EF的距离均为d,边界MN和PQ的间距为L,正电子的质量为m,电量为+e,负电子的质量为m,电量为-e.

(1)试判断从注入口C入射的是正电子还是负电子;
(2)若L=4$\sqrt{3}$d,要使正负电子经过水平边界EF一次后对撞,求正负电子注入时的初速度大小;
(3)若只从注入口C射入电子,间距L=13(2-$\sqrt{3}$)d,要使电子从PQ边界飞出,求电子射入的最小速率,及以此速度入射到从PQ边界飞出所需的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

11.在测量电池的电动势E及内阻r的实验中,某同学在电路中添加了一个未知阻值的保护电阻R0,本实验的器材有:待测电池E,保护电阻R0,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关K1,单刀双掷开关K2,导线若干.

①据图1所示的电路原理图把图2所示的实物图用笔画线代替导线补充完整.
②该同学先将K2扳到a(填“a”或“b”)来测量定值电阻R0,调节滑动变阻器的滑片,读出几组电压表和电流表的数据并记录;再将K2扳到b(填“a”或“b”)来测定路端电压和电流,调节滑动变阻器的滑片,读出几组电压表和电流表的数据并记录.
③将两次记录的数据在同一个坐标系中描点作图,如图3所示,由图象可得保护电阻R0=2Ω,被测电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω;由实验电路图分析可知,所测电阻R0的测量值大于(填“大于”“小于”或“等于”)真实值.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

20.用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因.
答:B错误,应接电源的交流输出端;D错误,先接通电源再释放夹子;C是不必要的
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在50Hz的交变电源上,自由下落的重物质量为1kg,一条理想的纸带数据如图2所示,单位是cm,取g=9.8m/s2,O、A之间有几个点没画出.O点是重物开始下落时打出的第一个点.从起点O到打下点B的过程中重力势能减少量△EP=2.34J,此过程中物体动能的增量△EK=2.33J.(结果保留3位有效数字)判断机械能是(填“是”或“否”)守恒,理由是在实验误差范围内,重物的重力势能的减少量等于动能的增加量.

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