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土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动,其中有两个岩石颗...

土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动,其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心的距离分别为rA=4.0×104 km和rB=8.0×104km.忽略所有岩石颗粒间的相互作用.
(1)求岩石颗粒A和B的线速度之比;
(2)土星探测器上有一物体,在地球上重为10N,推算出它在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为37.6N,已知地球半径为6.4×104km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?
(1)由万有引力提供向心力即可列式求解; (2)根据万有引力公式直接列式比较即可求解. 【解析】 (1)设土星质量为M,颗粒质量为m,颗粒距土星中心距离为r,线速度为v,据牛顿第二定律和万有引力定律有 = v= 对于A、B两颗粒比较 == (2)设地球质量为M′,地球半径为R,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上物体质量为m,在地球表面重力为 G′,距土星中心r′=3.2×105 km处的引力为G′,根据万有引力定律有 G′= G′= 解得:=94 答:(1)岩石颗粒A和B的线速度之比是; (2)土星质量是地球质量的94倍.
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考点分析:
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如图所示,在紧直面内有一个光滑弧形轨道,其末端切线水平,且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切,并平滑连接.A、B两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起,在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧.两滑块从弧形轨道上的某一高度南静止滑下,当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开,弹簧迅速将两滑块弹开,其中前面的滑块A沿圆形轨道运动.已知圆形轨道的半径R=0.50m,滑块A的质量mA=0.16  kg,滑块B的质量mB=0.04kg,两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度,h=0.80m,重力加速度g取1 0m/s2,空气阻力可忽略不计.试求:
(1)A、B两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小;
(2)若滑块A在最低点被弹簧弹开时的速度大小为5.0m/s,求A滑到最高点时对轨道的压力大小.

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如图1所示,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物;蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动,以替代打点计时器.烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号,如图2所示.设毛笔接触棒时不影响棒的运动,测得记号之间的距离依次为26.0mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.0mm、146.0mm,由此可验证机械能守恒定律.已知电动机铭牌上标有“1200r/min“字样.根据以上内容固答下列问题:
(1)毛笔面相邻两条线的时间间隔T=   
(2)根据图中所给的数据可知:在毛笔面下记号“3“到面下记号“6“的这段时间内,棒的动能的增加量为     J,重力势能的减少量为    .由此可得出的结论是    .(g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字)
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在验证“力的平行四边形定则”实验中,所用实验装置如图所示,弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(1)下列不必要的实验要求是   
(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,重复多次实验时,每次都要使O点静止在同一位置
(2)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请你提出两个解决办法:   
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如图所示,倾角为30°的斜面体置于水平地面上,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,A跨过固定于斜面体顶端的光滑支点O已知A的质量为m,B的质量为4m,现用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时物块B静止不动.将A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判所中错误的是( )
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A.物块B受到的摩擦力一直增大
B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C.小球A的机械能守恒
D.小球A、物块B与地球组成的系统机械能守恒
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足球运动员在距球门正前方s处的罚球点,准确地从球门正中央横梁下边缘踢进一球.横梁下边缘离地面的高度为h,足球质量为m,空气阻力忽略不计.运动员至少要对足球做的功为W.下面给出功W的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解W,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,W的表达式最合理应为( )
A.W=mgh
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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