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宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它...

宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用.已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行.设每个星体的质量均为m.
(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期.
(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?
明确研究对象,对研究对象受力分析,找到做圆周运动所需向心力的来源. 【解析】 (1)在第一种形式下:三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行; 其中边上的一颗星受中央星和另一颗边上星的万有引力提供向心力. +=m v= T==4πR  ① (2)另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行, 由万有引力定律和牛顿第二定律得: 2cos30°=m   ② 有①②解得:l=R. 答:(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度为,周期为4πR. (2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为R.
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考点分析:
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某实验小组利用如图所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系.
(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x=24cm,由图1中游标卡尺测得遮光条的宽度d=______ cm.该实验小组在做实验时,将滑块从上图所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间△t1,遮光条通过光电门2的时间△t2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=______,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=______,则滑块的加速度的表达式a=______.(以上表达式均用字母表示)
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(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如下表所示的实验数据.请利用表格数据,在图2坐标系中描点作出相应图象.你得出的结论是______
m(g)a(m/s2
2502.02
3001.65
3501.33
4001.25
5001.00
8000.63


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英国物理学家胡克发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律.这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础.现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的manfen5.com 满分网,由于这一拉力很大,杆又较长,直接测量有困难,就选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得的数据如下:
长度L/m manfen5.com 满分网2505007501000
10.050.040.080.120.16
20.050.080.160.240.32
30.050.120.240.360.48
10.100.020.040.060.08
10.200.010.020.030.04
(1)根据测试结果,推导出线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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