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一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一质量...

一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球,上端固定在O点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点的竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示.F17F2,设Rm、引力常量G以及F1为已知量,忽略各种阻力.以下说法正确的是

A. 该星球表面的重力加速度为

B. 卫星绕该星球的第一宇宙速度为

C. 星球的密度为

D. 小球过最高点的最小速度为0

 

C 【解析】设砝码在最低点时细线的拉力为F1,速度为v1,则   ① 设砝码在最高点细线的拉力为F2,速度为v2,则     ② 由机械能守恒定律得 ③ 由①、②、③解得     ④ F1=7F2,所以该星球表面的重力加速度为 .故A错误.根据万有引力提供向心力得: 卫星绕该星球的第一宇宙速度为 ,故B错误.在星球表面,万有引力近似等于重力 ⑤ 由④、⑤解得 ,星球的密度: ,选项C正确; 小球在最高点受重力和绳子拉力,根据牛顿运动定律得: 所以小球在最高点的最小速.故D错误.故选C. 点睛:根据砝码做圆周运动时在最高点和最低点的运动规律,找出向心力的大小,可以求得重力加速度;知道在星球表面时,万有引力和重力近似相等,而贴着星球的表面做圆周运动时,物体的重力就作为做圆周运动的向心力.  
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考点分析:
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如图所示,绳子质量、滑轮摩擦不计,物体M静止在倾角为θ的斜面上,若倾角θ增大,物体M仍然静止.(连接M一端的绳子始终与斜面平行)下列判断正确的是

A. 绳子的拉力可能增大

B. 斜面对地面的正压力增大

C. 物体M受到的静摩擦力可能增大

D. 物体M受到斜面的作用力可能增大

 

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如图所示,将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接,两板间一带电液滴恰好处于静止状态。现贴着下板迅速插入一定厚度的金属板,则在插入过程中

A. 电路将有逆时针方向的短暂电流

B. 电容器的带电量减小

C. 带电液滴仍将静止

D. 带电液滴将向下做加速运动

 

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下列说法中错误的

A. 光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性

B. 光电效应中光电子的最大动能与入射光频率有关,与入射光强度无关

C. 通过α粒子散射实验卢瑟福提出了原子核式结构模型

D. 太阳辐射能量主要来自于太阳内部的裂变反应

 

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如图所示,一对平行光滑轨道水平放置,轨道间距L=0.20 m,电阻R=10 Ω,有一质量为m=1 kg的金属棒平放在轨道上,与两轨道垂直,金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于垂直轨道平面竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=5 T,现用一拉力F沿轨道方向拉金属棒,使之做匀加速运动,加速度a=1 m/s2,试求:

(1)力F随时间t的变化关系;

(2)F3N时,电路消耗的电功率P

(3)若金属棒匀加速运动的时间为T时,拉力F达到最大值Fm5N,此后保持拉力F m5N不变,求出时间T,并简述在时间T前后,金属棒的运动情况。

 

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如图所示,质量为m5kg的物体放在水平面上,物体与水平面间的摩擦因数μ=0.5。物体受到与水平面成37斜向上的拉力F50N作用,从A点由静止开始运动,到B点时撤去拉力F,物体最终到达C点,已知AC间距离为L165m,(重力加速度g10m/s2)求:

1)物体在AB段的加速度大小a

2)物体运动的最大速度大小vm

3)拉力F所做的功。

 

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