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14.1990年4月25日,科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600km的高空,使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展.假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行.已知地球半径为6.4×106m,利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×106m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期.以下数据中最接近其运行周期的是(  )
A.0.6小时B.1.6小时C.4.0小时D.24小时

分析 哈勃天文望远镜绕地球做匀速圆周运动,根据哈勃天文望远镜的万有引力等于向心力和地球表面重力加速度公式,列出两式联立求解出周期表达式,再代入进行计算;也可以将哈勃天文望远镜与同步卫星的周期直接比较求解;还可以运用开普勒第三定律求解.

解答 解:哈勃天文望远镜绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有
F=F
因而
GMmr2=m(2πT2r
解得
 T=2πr3GM
故:T:T=2πr3GM:2πr3GM
T=r3r3 T≈1.6h;
故选:B.

点评 本题关键根据万有引力提供向心力,求出周期的表达式,再进行比较求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.如图所示,在进行探究做功与速度关系的实验中,每次实验结束后要通过探究纸带上点来确定每次小车运动的最大速度,关于最大速度的测算描述正确的是(  )
A.利用开始纸带上打出的较为密集的点进行测算
B.利用中段纸带上打出的点进行测算
C.利用纸带上打下的从开始到最后的所有点进行测算
D.利用纸带上打出的间隔较为均匀分布的点进行测算

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

5.某实验小组利用拉力传感器和打点计时器“探究加速度与力的关系”.他们将拉力传感器固定在小车上记录小车静止时受到拉力的大小,按照如图进行实验,t=0时,小车处于如图所示的位置.

①该同学按图完成实验,请指出至少一处错误:打点计时器的电源接了直流电;小车释放时离打点计时器太远;实验前未平衡摩擦阻力.
②若打点计时器使用的交流电频率为50Hz,计数点A、B、C、D、E每两个计数点间还有4个点未画出,则小车的加速度大小为0.98 m/s2.(结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

2.海王星是太阳系行星中离地球最远的行星,若已知海王星半径是地球半径的4倍,质量是地球质量的16倍,到太阳的距离是日地间距离的25倍.地球半径为R1,其表面重力加速度是g,引力常量为G.求:
(1)海王星的第一宇宙速度;
(2)海王星的密度.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.一架飞机机翼损坏,此时飞行员决定跳伞求生.在跳伞的过程中,假设飞行员下落初速度为0,在空中下落10s后,打开降落伞,匀减速下落,落地时速度恰好为0.已知飞行员初始高度为5500m处,求减速下落的加速度为多少.(g=10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.在图甲所示的水平面上,用水平力F拉物块,若F按图乙所示的规律变化,设F的方向为正方向,则物块的速度一时间图象可能正确的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.如图所示,光滑水平面AB与竖直面上的半圆形固定轨道在B点衔接,轨道半径为R,BC为直径.一可看作质点、质量为m的物块在A处压缩一轻质弹簧(物块与弹簧不连接),释放物块,物块被弹簧弹出后,经过半圆形轨道B点时对轨道的压力为其重力的7倍,之后向上运动并恰能通过半圆轨道的最高点C.不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2.则(  )
A.物块经过B点时的速度的大小为5gR
B.物块弹出前弹簧的弹性势能为3mgR
C.物块在半圆轨道上克服阻力做功为13mgR
D.若开始时弹簧的弹性势能为6mgR,则物块到达C点的动能小于72mgR

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

9.如图,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板上的标尺可以测得水平位移.保持水平槽口距底板高度h=0.420m不变.改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d,记录在表中.
(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移d与其初速度v0成正比关系,与时间无关
v0(m/s)0.7411.034m1.3181.584
t(ms)292.7293.0292.8292.9
d(cm)21.730.338.646.4
(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t=2hg=2×0.42010=289.8ms发现理论值与测量值之差约为3ms.经检查,实验及测量无误,其原因是g取值10m/s2偏大.
(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后,另做了这个实验,竞发现测量值t′依然大于自己得到的理论值t′,但二者之差在3-7ms之间,且初速度越大差值越小.对实验装置的安装进行检查,确认斜槽槽口与底座均水平,则导致偏差的原因是光电门传感器位于水平槽口的内侧,传感器的中心距离水平槽口(小球开始做平抛运动的位置)还有一段很小的距离..

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

10.小勇为了测量一电池的电动势(约为4V)和内阻(约为6Ω),设计了如图所示的电路,实验室提供的器材中电流表有两量程(0~250mA、内阻5Ω;0~500mA、内阻2Ω);电压表V1内阻约为3kΩ、量程0~3V;电压表V2内阻为1kΩ、量程0~1.5V;两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1=100Ω、R2=2kΩ.请根据所设计的电路回答下列问题:
(1)电流表应选0~500mA(填“0~250mA”或“0~500mA”)量程,滑动变阻器应选R1(填“R1”或“R2”).
(2)在其中一次操作中,电压表V1的读数为1.5V,则电路的路端电压为2V.
(3)为了精确地测出该电动势和内阻,通过调节滑动变阻器得到了多组数据,在利用图象处理数据时,为了能直观地反应相关物理量,则应作出U-I图象.(U表示电压、I表示通过电源的电流,R表示滑动变阻器接入电路的电阻)

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