神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,它由可见星A和不可见的暗星B构成,两星视为质点,不考虑其它天体的影响,A、B围绕两者的连线上的O点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变,如图所示,引力常量为G,由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T.
(1)可见星A所受暗星B的引力F
A可等效为位于O点处质量为m'的星体(视为质点)对它的引力,设A和B的质量分别为m
1、m
2.试求m′(用m
1、m
2表示)
(2)求暗星B的质量m
2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m
1之间的关系式.
考点分析:
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一质量为m=40kg的小孩在电梯内的体重计上,电梯从t=0时刻由静止开始上升,在0到6s内体重计示数F的变化如图所示.
试问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?取重力加速度g=10m/s
2.
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A、B两小球同时从距地面高h=15m处的同一点抛出,初速度大小均为v
=10m/s.A球竖直向下抛出,B球水平抛出,空气阻力不计,重力加速度取g=l0m/s
2.求:
(1)A球经多长时间落地?
(2)A球落地时,A、B两球间的距离是多少?
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电子所带电量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的.油滴实验的原理如下图所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷.油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况.两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力.
(1)调节两金属板间的电势差U,当u=U
o时,使得某个质量为m
l的油滴恰好做匀速运动.该油滴所带电荷量q为多少?
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个质量为m
2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板.若此油滴所带的电量的电性与(1)相同,求此油滴所带电荷量Q.
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如图,交流发电机电动势的有效值E=20V,内阻不计算,它通过一个R=6Ω的指示灯炮连接降压变压器,变压器的输出端并联24只彩色小灯泡,每只灯泡标有“6V,0.25W”,灯泡都正常发光,导线电阻不计算,求:
(1)降压变压器原、副线圈匝数比:
(2)发电机的输出功率.
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科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关;
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.;
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图(a)是对应的位移一时间图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度一时间图线,如图(b)中图线l、2、3、4、5所示;.
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.
时间(s) | 下落距离(m) |
0.0 | 0.000 |
0.4 | 0.036 |
0.8 | 0.469 |
1.2 | 0.957 |
1.6 | 1.447 |
2.O | X |
根据以上材料,回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是______;
(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做______运动,表中X处的值为______;
(3)图(b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做______运动,最后“小纸杯”做______运动;
(4)比较图(b)中的图线l和5,指出在1.0~1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异:______.
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