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一名宇航员抵达一半径为R的星球表面后,为了测定该星球的质量,做了如下实验:将一个...

一名宇航员抵达一半径为R的星球表面后,为了测定该星球的质量,做了如下实验:将一个小球从该星球表面某位置以初速度v竖直向上抛出,小球在空中运动一段时间后又落回原抛出位置,测得小球在空中运动的时间为t,已知万有引力恒量为G,不计阻力.试根据题中所提供的条件和测量结果,求:
(1)该星球表面的“重力”加速度g的大小;
(2)该星球的质量M;
(3)如果在该星球上发射一颗围绕该星球做匀速圆周运动的卫星,则该卫星运行的最小周期T为多大?
(1)小球做竖直上抛运动,由运动学公式可求得该星球表面的重力加速度g; (2)对该星球表面上的物体,由牛顿第二定律和万有引力定律求解该星球的质量. (3)当某个质量为m′的卫星做匀速圆周运动的半径等于该星球的半径R时,该卫星运行的周期T最小,则由牛顿第二定律和万有引力定律求解. 【解析】 (1)由运动学公式得: 解得该星球表面的“重力”加速度的大小     (2)质量为m的物体在该星球表面上受到的万有引力近似等于物体受到的重力,则对该星球表面上的物体,由牛顿第二定律和万有引力定律得: 解得该星球的质量为             (3)当某个质量为m′的卫星做匀速圆周运动的半径等于该星球的半径R时,该卫星运行的周期T最小,则由牛顿第二定律和万有引力定律 解得该卫星运行的最小周期         答:(1)该星球表面的“重力”加速度g的大小是; (2)该星球的质量M是; (3)如果在该星球上发射一颗围绕该星球做匀速圆周运动的卫星,则该卫星运行的最小周期T为是.
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考点分析:
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如图所示,水平桌面上放置一个质量m=0.5kg的小木块,若用木棒击打木块使木块获得水平方向的初速度v,木块沿桌面滑出左端边沿,落在水平地面上的D点.已知木块的初速度v=5.0m/s,桌面距地面的高度H=0.8m,木块落地的位置距桌面左端边沿的水平距离x=1.2m,忽略空气阻力,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)木块落到地面时的速度大小;
(2)木块离开桌面时的动能;
(3)木块在桌面上滑行过程中克服摩擦力所做的功.

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商场工作人员拉着质量m=20kg的木箱沿水平地面运动.若用F1=100N的水平力拉木箱,木箱恰好做匀速直线运动;现改用F2=150N、与水平方向成53°斜向上的拉力作用于静止的木箱上,如图所示.已知sin53°=0.80,cos53°=0.60,取重力加速度g=10m/s2
求:(1)木箱与地面之间的动摩擦因数;
(2)F2作用在木箱上时,木箱运动的加速度大小;
(3)F2作用在木箱上4.0s时间内木箱移动的距离.

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A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v;
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过manfen5.com 满分网计算出瞬时速度v;
C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前、后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=manfen5.com 满分网计算出高度h;
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前、后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v.
(2)已知当地重力加速度为g,使用交流电的频率为f.在打出的纸带上选取连续打出的五个点A、B、C、D、E,如图所示.测出A点距离起始点O的距离为s,A、C两点间的距离为s1,C、E两点间的距离为s2,根据前述条件,如果在实验误差允许的范围内满足关系式______,即验证了物体下落过程中机械能是守恒的.而在实际的实验结果中,往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减小量,出现这样结果的主要原因是______

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如图所示为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图.
(1)请将下面实验的主要步骤补充完整.
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③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,记录   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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