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(8分)已知万有引力常量为G,地球半径为R,同步卫星距地面的高度为h,地球的自转...

(8分)已知万有引力常量为G,地球半径为R,同步卫星距地面的高度为h,地球的自转周期为T。某同学根据以上条件,提出一种计算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法:地球赤道表面的物体随地球作匀速圆周运动,由牛顿运动定律有6ec8aac122bd4f6e。又根据地球上的物体的重力与万有引力的关系,可以求得地球赤道表面的物体随地球自转的线速度的大小v。

(1)请判断上面的方法是否正确。如果正确,求出v的结果;如不正确,给出正确的解法和结果。

(2)由题目给出的条件再估算地球的质量。

 

(1)不正确,正确解法见解析;(2) 【解析】 试题分析:(1)地球赤道表面的物体随地球作匀速圆周运动,万有引力的一部分提供向心力;所以,不正确。      (2分) 正确解答如下:地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T,轨道半径为R,所以线速度大小为                           (2分) (2)设地球的质量M,设同步卫星的质量为m,轨道半径为r=R+h,周期等于地球自转的周期为T,由牛顿第二定律有           (2分) 可得       (2分)                             考点:万有引力定律在天体运动中的应用
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考点分析:
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(10分)金华到衢州动车共3趟,每趟运行时间约30分钟。把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组,如图所示.假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等。

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(1)若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h;则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少?

(2)若动车组在匀加速运动过程中,通过第一个50m所用时间是10s,通过第二个50m所用时间是6s,则动车组的加速度为多少?

 

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某同学在研究运动的实验中,在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后,又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去)。已知小方格的边长L=2.5cm,g取10m/s2。请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题:

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(1)根据水平位移,求出小球平抛运动的初速度v0 =________;

(2)从抛出点到b点所经历的时间tb =________。

 

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某同学做《探索弹力和弹簧伸长的关系》的实验时,他先把弹簧放在光滑水平桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长为l0,再把弹簧竖直悬挂起来,然后用竖直向下的力F拉弹簧下端,测出弹簧的长度为l,把l-l0作为弹簧的伸长量x0

(1)这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后作出F-x图象,可能是下图中_______图正确(其它操作都正确);

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(2)若上题图中提供的x0x1F1F0均作为已知量,则根据正确的图象能求出弹簧的劲度系数为K=_________

 

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在做《研究匀变速直线运动》的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点图中没有画出,打点计时器接周期为T =0.02s的交流电源。经过测量得:d1=3.60cm,d2=7.70cm,d3=12.32cm, d4=17.41cm, d5=23.00cm,  d6=29.10cm。(以下结果均保留两位有效数字)

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(1)通过计算,打出F点时物体的速度为vF =_____________m/s;

(2)物体的加速度a =__________m/s2

(3)如果当时电网中交变电流的频率是f =51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比___________(选填:偏大、偏小或不变)

 

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在如图所示的装置中,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的倾角为6ec8aac122bd4f6e=30°;两个光滑的定滑轮的半径很小,用一根跨过定滑轮的细线连接甲、乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向6ec8aac122bd4f6e=60°。现同时释放甲、乙两物体,乙物体将在竖直平面内摆动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为m=1kg,若重力加速度g取10m/s2 。下列说法正确的是(     )

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A.乙物体运动经过最高点时悬线的拉力大小为5 N

B.乙物体运动经过最低点时悬线的拉力大小为20 N

C.斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小为l5 N

D.甲物体的质量为2.5 kg

 

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