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假设宇宙中存在着一些离其它恒星较远的、有质量相等的四颗星球组成的四星系统,通常忽...

假设宇宙中存在着一些离其它恒星较远的、有质量相等的四颗星球组成的四星系统,通常忽略其它星体对它们的作用.设每个星体的质量均为m,四颗星稳定地分布在边长为a的正方形的四个顶点上,已知这四颗星均绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,万有引力常量为G.求星体做匀速圆周运动的周期.
星体做匀速圆周运动的轨道半径等于正方形对角线的一半.在四颗星组成的四星系统中, 其中任意一颗星受到其它三颗星对它的合力提供圆周运动的向心力,根据F合=m()2r,求出星体匀速圆周运动的周期. 【解析】 由星体均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动可知, 星体做匀速圆周运动的轨道半径r=a, 其它三个星对它的万有引力的合力提供向心力, 由万有引力定律和向心力公式得: G+2Gcos45°=m()2r1, 解得:T=2πa; 答:星体做匀速圆周运动的周期是2πa.
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考点分析:
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在地面上固定有一倾角为θ的足够长的粗糙斜面,当一物体从斜面顶端以初速度v沿斜面向下开始运动后,经时间t在斜面上停止运动.若该物体从斜面底端以同样大小的初速度沿斜面往上运动,则它在斜面上能运动多久?
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在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图甲所示的装置.实验步骤如下:
①把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器
②改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
④接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,测出x、x1、x2(如图乙所示),查得打点周期为T.
判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是    ;实验还需直接测量的物理量是:    .(并用相应的符号表示)探究结果的表达式是    .(用相应的符号表示)
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将一只苹果斜向上抛出,苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3.图中曲线为苹果在空中运行的轨迹.若不计空气阻力的影响,以下说法不正确的是( )
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B.苹果通过3个窗户的位移大小都相等
C.苹果通过第1个窗户重力做的功最大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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