【題目】地球質(zhì)量為M,半徑為R,萬有引力恒量為G,發(fā)射一顆繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星,近地衛(wèi)星的速度稱為第一宇宙速度.
(1)試推導(dǎo)由上述各量表達(dá)的第一宇宙速度的計(jì)算式,要求寫出推導(dǎo)依據(jù).
(2)若已知第一宇宙速度的大小約為v=8.0km/s,地球半徑R=6.4×103km,萬有引力恒量G= ×10﹣10Nm2/kg2 , 求地球質(zhì)量(結(jié)果要求二位有效數(shù)字)
【答案】
(1)
解:萬有引力提供向心力,有
解得第一宇宙速度
(2)
解:萬有引力提供向心力,故:
G
故地球質(zhì)量 =
【解析】繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星,可認(rèn)為其軌道半徑是地球的半徑R,可利用萬有引力提供它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來進(jìn)行求解
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了萬有引力定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握應(yīng)用萬有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng):把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),其所需向心力由萬有引力提供.即 F引=F向;應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計(jì)算.②天體質(zhì)量M、密度ρ的估算才能正確解答此題.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個(gè)物體在幾個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài).如果僅使其中一個(gè)力大小逐漸減小到零,然后又從零逐漸恢復(fù)到原來的大。ù肆Φ姆较蚴冀K未變),在這過程中其余各力均不變,那么,圖中能正確描述該過程中物體速度變化情況的( 。
A. B.
C. D.
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【題目】伽利略為了研究自由落體的規(guī)律,將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”,對(duì)于這個(gè)研究過程,下列說法正確的是( )
A. 斜面實(shí)驗(yàn)放大了重力的作用,便于測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)的路程
B. 斜面實(shí)驗(yàn)“沖淡”了重力的作用,便于小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間的測(cè)量
C. 通過對(duì)斜面實(shí)驗(yàn)的觀察與計(jì)算,直接得到自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
D. 根據(jù)斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行合理的外推,得到自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
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【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)利用傳感器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):如圖甲所示,將質(zhì)量為m、直徑為d的金屬小球在一定高度h由靜止釋放,小球正下方固定一臺(tái)紅外線計(jì)時(shí)器,能自動(dòng)記錄小球擋住紅外線的時(shí)間t,改變小球下落高度h,進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn).此方案驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律方便快捷.
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)小球的直徑如圖乙所示,則小球的直徑d=_____mm;
(2)為直觀判斷小球下落過程中機(jī)械能是否守恒,應(yīng)作下列哪一個(gè)圖象______
A. 圖象 B. 圖象 C. 圖象 D. 圖象
(3)經(jīng)正確的實(shí)驗(yàn)操作,小明發(fā)現(xiàn)小球動(dòng)能增加量總是稍小于重力勢(shì)能減少量mgh,你認(rèn)為增加釋放高度h后,兩者的差值會(huì)____(填“增大”、“縮小”或“不變”).
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【題目】如圖所示,堅(jiān)直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道半徑為R=1.6m,A端與圓心0等高,B端 在O的正上方,與A右側(cè)相連的是高和寬都為L=0.3m的臺(tái)階,臺(tái)階有若干級(jí),一個(gè)質(zhì)量為m=0.3kg的小球從A點(diǎn)正上方h處,由靜止釋放,自由下落至A點(diǎn)后進(jìn)入圓形軌道,不計(jì)小球進(jìn)入軌道時(shí)的能量損失,不計(jì)空氣阻力,小球恰能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)B,求:
(1)釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度;
(2)若釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度H=3R,則小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大?小球會(huì)落在第幾級(jí)臺(tái)階上?設(shè)g=10m/s2.
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【題目】有一種測(cè)量壓力的電子秤,其原理圖如圖所示。E是內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為6V的電源。R0是一個(gè)阻值為400Ω的限流電阻。G是由理想電流表改裝成的指針式測(cè)力顯示器。R是一個(gè)壓敏電阻,其阻值可隨壓力大小變化而改變,其關(guān)系如下表所示。C是一個(gè)用來保護(hù)顯示器的電容器。秤臺(tái)的重力忽略不計(jì)。
壓力F/N | 0 | 50 | 100 | 150[ | 200 | 250 | 300 |
電阻R/Ω | 300 | 280 | 260 | 240 | 220 | 200 | 180 |
試分析:
(1)利用表中的數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式;
(2)若電容器的耐壓值為5V,該電子秤的最大稱量值為多少牛頓?
(3)寫出壓力F與電流表中電流I的關(guān)系,說明該測(cè)力顯示器的刻度是否均勻?
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【題目】如圖所示,電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),已知R0=r,滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí),下列說法中正確的是
A. 路端電壓變大
B. 電路中的電流變小
C. 定值電阻R0上消耗的功率變小
D. 滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小
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