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如图所示,双星系统中的星球A、B都可视为质点,A、B绕两者连线上的O点做匀速圆周...

如图所示,双星系统中的星球A、B都可视为质点,A、B绕两者连线上的O点做匀速圆周运动,A、B之间距离不变,引力常量为G,观测到A的速率为v、运行周期为T,A、B的质量分别为mA、mB

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(1)求B的周期和速率.

(2)A受B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体对它的引力,试求m′.(用mA、mB表示)(  )

 

(1)B的周期为T,速率为. (2)A受B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体对它的引力,m′为. 【解析】 试题分析:双星系统构成的条件是双星的角速度相同,依靠它们之间的万有引力提供各自的向心力.由于两星球的加速度不同,必须采用隔离法运用牛顿定律分别对两星球研究,并通过数学变形求解. 【解析】 (1)双星是稳定的结构,故公转周期相同,故B的周期也为T. 设A、B的圆轨道半径分别为r1、r2,由题意知,A、B做匀速圆周运动的角速度相同,其为ω. 由牛顿运动定律: 对A:FA=m1ω2r1 对B:FB=m2ω2r2 FA=FB 设A、B之间的距离为r,又r=r1+r2,由上述各式得: 故(其中vA=v) 解得:vB= (2)由于,故 ① 恒星AB间万有引力为:F=G; 将①式代入得到:F= ② A受B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体对它的引力,则有: ③ 由②③联立解得:m′= 答:(1)B的周期为T,速率为. (2)A受B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体对它的引力,m′为.
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考点分析:
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如图甲、乙所示,是一辆质量为4t的无人售票车在t=0和t=3s末两个时刻的照片,当t=0时,汽车刚启动.图丙是车内横杆上悬挂的拉手环稳定时经放大后的图象(图丙中θ=30°),若将汽车的运动视为匀加速直线运动,根据上述信息,不能估算出的物理量有 (  )

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A.3s内地面对汽车的摩擦力所做的功

B.3s末汽车的速度

C.3s内牵引力对汽车所做的功

D.3s末汽车牵引力的瞬时功率

 

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光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图所示装置,其中直轨道bc粗糙,直轨道cd光滑,两轨道相接处为一很小的圆弧.质量为m=0.1kg的滑块(可视为质点)在圆轨道上做圆周运动,到达轨道最高点a时的速度大小为v=4m/s,当滑块运动到圆轨道与直轨道bc的相切处b时,脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc滑行,到达轨道cd上的d点时速度为零.若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计,已知圆轨道的半径为R=0.25m,直轨道bc的倾角θ=37°,其长度为L=26.25m,d点与水平地面间的高度差为h=0.2m,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6.求:

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(1)滑块在圆轨道最高点a时对轨道的压力大小;

(2)滑块与直轨道bc问的动摩擦因数;

(3)滑块在直轨道bc上能够运动的时间.

 

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由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同:若地球表面两极处的重力加速度大小为g0,在赤道处的重力加速度大小为g,地球自转的周期为r,引力常量为G,地球可视为质量均匀分布的球体.求:

(1)地球半径R;

(2)地球的平均密度;

(3)若地球自转速度加快,当赤道上的物体恰好能“飘”起来时,求地球自转周期T'.

 

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如图甲所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置.图中小车A的质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过电火花计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为一固定的可读数的拉力传感器,钩码p的质量为m2.实验时可改变p的质量,并读出传感器对应的数值F,不计滑轮的质量及滑轮与轴间的摩擦.

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(1)下列说法正确的是     

A.A与定滑轮间的细绳和长木板必须保持平行

B.实验时应先接通电源后释放小车

C.实验中钩码质量m2应远小于小车质量m1

D.拉力传感器的数值为满分5 manfen5.com

(2)如图乙为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的五个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出.由此可求得小车的加速度的大小是      m/s2.(交流电的频率为50Hz,结果保留两位有效数字.)

(3)实验时某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的α﹣F图象是图丙中的     

 

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小明同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,安装好如图所示的实验装置:让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为Z,根据此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1mm)上位置的放大图,可读出弹簧的长度l1=      cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l1、l3、l4、l5.实验中,当挂3个钩码时,弹簧长度为24.95cm.已知每个钩码质量是50g,当地重力加速度g=9.80m/s2,据此小明计算出弹簧的劲度系数为        N/m(结果保留三位有效数字).小红同学发现小明的计算结果与弹簧的标称值相差较大,请你帮助小红提出更合理的数据处理方案:     

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