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静电场与引力场有着非常相似的性质,力的形式都遵从平方反比定律,解答下列问题: (...

静电场与引力场有着非常相似的性质,力的形式都遵从平方反比定律,解答下列问题:
(1)写出万有引力定律和库仑定律中的常数G与K的单位
(2)某星球的质量为M,在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v平抛一个物体,经t时间该物体落到山坡上.欲使该物体不再落回该星球的表面,至少应以多大的速度抛出物体(不计一切阻力,万有引力常量为G)?
(3)如图所示,等边三角形ABC,边长为L,在顶点A、B处有等量异性点电荷QA,QB,已知QA=+Q,QB=-Q,静电引力常数K.求在顶点C处的点电荷QC=+q所受的静电力.

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由题意可知是要求该星球上的“近地卫星”的绕行速度,也即为第一宇宙速度,根据平抛运动的基本规律及星球表面重力等于万有引力列式即可求解, 画出QC受力情况,根据库仑定律求出AB对C的作用力,再根据力的合成原则即可求解. 【解析】 (1)万有引力定律和库仑定律中的常数G与K的单位 分别为:N•m2/kg2;N•m2•C-2 (2)设该星球表面处的重力加速度为g,由平抛运动可得 ① 故 对于该星球表面上的物体有② 所以 而对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”应有③ 由 ①②③式得 ④ (3)受力情况如图所示,QA、QB对QC的作用力大小和方向都不因其它电荷的存在而改变,仍然遵守库仑定律的规律. QA对QC作用力:,同性电荷相斥. QB对QC作用力:,异性电荷相吸. ∵QA=QB=Q∴FA=FB 根据平行四边形法则,QC受的力F1即为FA、FB的合力,根据几何知识可知,QC受力的大小,F1=FA=FB==, 方向为平行AB连线向右. 答:(1)万有引力定律和库仑定律中的常数G与K的单位分别为:N•m2/kg2;N•m2•C-2; (2)欲使该物体不再落回该星球的表面,至少应以的速度抛出物体; (3)在顶点C处的点电荷QC=+q所受的静电力为,方向为平行AB连线向右.
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考点分析:
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(1)请读出乙图中螺旋测微器的读数______m
(2)写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=.______
(3)利用该电路进行实验的主要操作过程是:
第一步:闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U1、I1
请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:______
由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=______
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用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对图中纸带上的点痕进行测量.manfen5.com 满分网
即可验证机械能守恒定律
①下面列举了该实验的几个操作步骤
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的步骤是______,操作不当的步骤是______
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度.如图2所示是打出的一条纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图2所示.使用电流的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式a=______.(用x1、x2、x3、x4及f表示)
③在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小,若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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