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【题目】2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料,它的发现使太空电梯缆线的制造成为可能,人类将有望通过太空电梯进入太空。如图所示,现假设有一太空电梯悬在赤道上空某处,相对地球表面静止,忽略下面缆线的质量。已知地球半径为R,自转周期为T,地球质量为M,万有引力常量为G.试讨论:

(1)太空电梯的距地高度;

(2)若赤道平面内的一颗卫星环绕地球做圆周运动,环绕方向与地球自转方向相反,周期为2T,某一时刻卫星在太空电梯正上方,问至少经过多长时间卫星再次经过太空电梯正上方?

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)太空电梯在轨运行,万有引力提供向心力,有

解得:

(2)太空电梯与卫星环绕方向相反,所以卫星再次运行到太空电梯正上方时,它们与球心的连线扫过的圆心角形成一个周角.

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解得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】2017126日报道,中国散裂中子源项目将于2018年前后建成。目前,位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功,获得中子束流,这标志着(CSNS)主体工程顺利完工,进入试运行阶段。对于有关中子的研究,下面说法不正确的是(  )

A. 中子和其他微观粒子,都具有波粒二象性

B. 一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是核聚变反应

C. 卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子

D. 核反应方程中的y=206,X中中子个数为124

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×104的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.2J,已知A、B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成60°角,求:

(1)电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功WAB

(2)A、B两点间的电势差UAB

(3)该匀强电场的电场强度E。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】1)在做研究平抛物体的运动这一实验时,下面哪些说法是正确的_______

A.安装弧形槽时,必须使槽的末端的切线方向保持水平

B.进行实验时,每次都要让小球从同一位置由静止释放

C.小球与弧形槽不可避免的摩擦,会影响实验结果

D.为了得到实验结果,不要忘记用天平称出小球的质量

2)某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,因为没有记录轨道末端位置,所以该同学在轨迹上任取一点a为坐标原点建立如图所示的坐标系(y轴竖直,x轴水平),又在轨迹上另取bc两点的位置(如图). g10m/s2)根据图中数据,可判断

①小球平抛时的初速度为__________m/s

②小球开始做平抛运动的位置坐标为x=______cmy=______cm

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。实验的主要步骤如下:

①调整气垫导轨使之水平;(气垫导轨所在桌面足够高)

②用天平测量滑块(含遮光条)质量并记录为M

③测量遮光条宽度并记录为d

④测量A、B间的距离L

⑤将滑块放在气垫导轨上,通过轻质细绳与钩码连接,记录钩码总质量为m;

⑥将滑块从A位置释放后,光电计时器测量遮光条通过光电门的时间并记录为.

⑦对测量数据进行分析,得出实验结论.

请回答下列问题.

(1)实验前应先调节气垫导轨水平,方法是:取下砝码,接通气垫导轨装置的电源,调节导轨下面的螺母,若滑块放在气垫导轨上任意位置都能______________,则导轨水平.

(2)利用本实验中需验证的机械能守恒表达式,推导出当地的重力加速度为__________(用以上对应物理量的符号表示);

(3)实验中发现动能增加量总是稍小于重力势能减少量,增加下落高度后,则_____________(选填增加”、“减小不变”).

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态,现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F,使小球从静止开始向右运动,其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比,即Fkv(图中未标出).已知小球与杆间的动摩擦因数为μ,下列说法中正确的是

A. 小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动,直到最后做匀速运动

B. 小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止

C. 小球的最大加速度为

D. 小球的最大速度为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一根轻质杆长为2L,可绕固定于中点位置处的轴在竖直面内自由转动,杆两端固定有完全相同的小球1和小球2,它们的质量均为m,带电荷量分别为+q–q,整个装置放在如图所示的关于竖直线对称的电场中。现将杆由水平位置静止释放,让小球1、2绕轴转动到竖直位置A、B两点,设A、B间电势差为,该过程中( )

A. 小球2受到电场力变小

B. 小球1电势能减少量小于

C. 小球1、2的机械能总和增加量小于

D. 小球1、2的动能总和增加了

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学用光电门验证机梭能守恒定律。如图所示,将某种铁质横杆周定在铁架台上方,在横杆一側放置一磁铁,在横杆正下方将光电门固定在铁架台上将质量为m的小铁球吸至横杆下方,多次释放并调整小铁球释放位置和光电门位置,使小铁球球心恰好与光电门中心在同一竖直线上,标记小铁球释放点,用直尺测量出横杆下边缘到光电门中心间的距离L,取重力加速度g=9.8m/2。拿开磁铁后,铁质横杆的磁性立即消失。

(1)用游标卡尺测出小铁球直径,测量结果如图所示,则小铁球的直径D=_____mm。

(2)取作为小铁球经过光电门中心时的速度,则小铁球从开始下落至小铁球中心通过光电

门的过程中,重力势能减少量△Ep=_____,动能的增加量△Ek=______。(均用已知或测量出的物理量的符号表示)

(3)若某次实验的测量数据分别为L=0.531m,t=3.6×103s,m=6.0×103kg,则△Ek=____J,Ep=___J。(结果均保留三位有效数字)在误差允许的范内,小铁球的机械能守恒。

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【题目】两个物体a、b同时开始沿同一条直线运动。从开始运动起计时,它们的位移图像如图所示。关于这两个物体的运动,下列说法中正确的是

A开始时a的速度较大,加速度较小

Ba做匀减速运动,b做匀加速运动

Ca、b速度方向相反,速度大小之比是2:3

D在t=3s时刻a、b速度相等,恰好相遇

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