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利用万有引力定律可以测量天体的质量 (1)测地球的质量 英国物理学家卡文迪许,在...

利用万有引力定律可以测量天体的质量

1)测地球的质量

英国物理学家卡文迪许,在实验室里巧妙地利用扭秤装置,比较精确地测量出了引力常量的数值,他把自己的实验说成是称量地球的质量.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G.若忽略地球自转影响,求地球的质量.

2)测月球的质量

所谓双星系统,是指在相互间引力作用下,绕连线上某点O做匀速圆周运动两个星球AB,如图所示.在地月系统中,若忽略其它星球影响,可将月球和地球看成双星系统.已知月球公转周期为T,月球、地球球心间距离为L.你还可以利用(1)中提供的信息,求月球的质量.

 

(1) (2) 【解析】试题分析:(1)设地球质量为,地球表面某物体的质量为m,忽略地球自转的影响,则有 ,解得: (2)设地球质量为, 地球到O点的距离为,月球质量为,月球到O点的距离为, 又因为联立解得,[Z+X+X+K] 由(1)可知解得月球质量 考点:万有引力定律及其应用 【名师点睛】本题要掌握两个关系:星球表面的物体受到的重力等于万有引力;环绕天体绕中心天体做圆周运动所需要的向心力由万有引力提供.这两个关系可以解决天体运动的一切问题。  
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考点分析:
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某人在相距40 mAB两点间练习折返跑,他在A点由静止出发跑向B点,到达B点后立即返回A点.设加速过程和减速过程都是匀变速运动,加速过程和减速过程的加速度大小分别是4 m/s28 m/s2,运动过程中的最大速度为8 m/s,从B点返回的过程中达到最大速度后即保持该速度运动到A点.求:

1)从B点返回A点的过程中以最大速度运动的时间;

2)从A点运动到B点与从B点运动到A点的平均速度的大小之比.

 

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一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成30°;现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示,试求:

1)当劈静止时绳子的拉力大小.

2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k,为使整个系统静止,k值必须满足什么条件?

 

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利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度和滑块与斜面间的动摩擦因数。一倾角为θ=30°的斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;

1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1测量值st四个物理量之间所满足的关系式是_______

2)根据测出的数据画出图线如图所示;则滑块加速度的大小为a=______,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=_____gl0m/s2

 

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用刻度尺测出细线的长度L,用弹簧测力计测出玩具小熊的重力G

按图所示安装玩具小熊、细线(玩具小熊悬挂在细线的中点);

两手捏着细线缓慢向两边移动直到细线断裂,读出此时两手间的水平距离d

利用平衡条件算出结果.

在不计细线质量和伸长影响的情况下,请回答:

1)小明算出的细线能承受的最大拉力是________(用LGd表示);

2)在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中,下列说法正确的是________

A.细线上的拉力大小不变

B.细线上的拉力大小减小

C.细线上拉力的合力大小不变

D.细线上拉力的合力大小增大

 

 

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用如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数,被测得弹簧一端固定于A点,另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺,当挂两个钩码时,绳上一定点P对应刻度如图乙ab虚线所示,再增加一个钩码后,P点对应刻度如图乙cd虚线所示,已知每个钩码质量为50 g,重力加速度g=98m/s2,则

1被测弹簧的劲度系数为________N/m

2挂三个钩码时弹簧的形变量为________cm

 

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