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(9分)假设宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的四颗星组成的四星系统,设...

(9分)假设宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的四颗星组成的四星系统,设其它星体对它们的引力作用可忽略。已知稳定的四星系统存在两种基本构成形式,一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,第四颗位于其中心,顶点上的三颗星沿外接于等边三角形的圆形轨道运行;另一种形式是四颗星位于正方形的四个顶点上,围绕正方形的中心做圆轨道运行。设所有星体的质量均相等,等边三角形边长和正方形边长相等,试求出这两种情况下四星系统的运动周期T1和T2之比。

 

【解析】本题考查万有引力定律中的三星、四星系统问题的分析能力,对于四星系统,要画出示意图,找出某个星体运动的轨道半径,分析该星体所受其它星体的万有引力,求出合力,利用合力等于向心力列方程解出 对于第一种形式,一个星体在其它三个星体的万有引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,其轨道半径,由万有引力定律、向心力公式和牛顿第二定律可知,解得周期 对于第二种形式,其轨道半径为,由万有引力定律、向心力公式和牛顿第二定律可知,解得,所以
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考点分析:
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在一个水平转台上放有A、B、C三个物体,它们跟台面间的摩擦因数相同。A的质量为2m,B、C各为m,A、B离转轴均为r,C为2r,则(      )

A.若A、B、C三物体随转台一起转动未发生滑动,A的向心加速度比B、C的大

B.若A、B、C三物体随转台一起转动未发生滑动,B所受的静摩擦力最小

C.当转台转速增加时,C最先发生滑动

D.当转台转速继续增加时,A比B先滑动

 

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在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如上图所示,在此过程中        (   )

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A.F1保持不变,F3缓慢增大            

B.F1缓慢增大,F3保持不变

C.F2缓慢增大,F3缓慢增大           

D.F2缓慢增大,F3保持不变

 

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直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是                        (    )

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A.箱内物体对箱子底部始终没有压力

B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大

C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大

D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”

 

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某同学根据自己的生活体验设置了这样一个问题:甲物体沿直线MN做匀速直线运动,速度为v1. P点到MN的垂直距离为s,如图所示. 乙物体由P点开始运动,要追上甲物体. 设乙物体可沿任意方向运动且速度大小始终是v2. 已知v2>v1. 某时刻当甲位于直线MN上的F点时,乙物体由P点开始运动,问,乙物体能否追上甲物体?哪种追赶方式用时最短?同学们通过分析以后得出以下几种不同的观点,你认为正确的是(      )

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A.乙物体沿PFN的路线追赶甲物体时,用时最短

B.乙物体追赶过程中,保持其速度的方向总是指向甲物体,这样运动方式用时最短

C.通过计算,使乙物体沿某直线PE运动,到达直线MN时正好与甲物体相遇,这种方式用时最短

D.在ABC三种追赶方式中,乙物体都能追上甲物体

 

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t=0时,甲、乙两汽车在平直公路上从同一点开始行驶,它们的v-t图像如图所示,忽略汽车掉头所需时间。下列对汽车运动状况的描述正确的是(        )

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A.在第1小时末,乙车改变运动方向

B.在第2小时末,甲乙两车相距60km

C.在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车大

D.在第4小时末,甲乙两车相遇

 

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