2016年8月16日01时40分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将全球首颗量子科学实验卫星(简称量子卫星)发射升空。此次发射任务的圆满成功,标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。 量子卫星的成功发射,可以实现卫星和地面之间的量子通信。量子通信的安全性基于量子物理基本原理,单光子的不可分割性和量子态的不可复制性保证了信息的不可窃听和不可破解,从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等无条件安全,可从根本上、永久性解决信息安全问题。
为了简化问题便于研究,将该量子卫星绕地球的运动视为匀速圆周运动(示意图如图所示)。已知量子卫星距地面的高度为h,地球的质量为M,地球的半径为R,引力常量为G。求:
(1)量子卫星绕地球的运动的线速度大小;
(2)量子卫星绕地球的运动周期;
(3)简要阐述全球首颗量子卫星的发射成功,有什么现实意义?
在如图所示的匀强电场中,一个电荷量q=+2.0×10-8 C的点电荷,其所受电场力F=4.0×10-4 N。沿电场线方向有A、B两点,A、B两点间的距离d=0.10m。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)该电荷从A点移至B点的过程中,电场力所做的功W。
如图所示,用F =12 N的水平拉力,使物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动。已知物体的质量m =2.0 kg,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.30。重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物体加速度a的大小;
(2)物体在t=2.0s时速度v的大小。
在“验证机械能守恒定律”的实验中,
(1)已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器,还必须选取的器材是图中的_________(填选项前的字母)。
(2)某同学在实验过程中,①在重锤的正下方地面铺海绵;②调整打点计时器,使两个限位连线为竖直;③重复多次实验。以上操作可减小实验误差的是_________。
在“探究求合力的方法”实验中,
(1)下列器材中必须要用的是_______(填选项前的字母)。
(2)本实验采用的科学方法是____
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(1)在“用打点计时器测速度”的实验中,某同学得到一条点迹清晰的纸带。根据这条纸带,不再借用其它测量工具,可以求得____(填选项前的字母)。
A.任意两点间的时间间隔 B.任意一点的瞬时速度
C.任意两点间的平均速度 D.纸带的加速度
(2)在下列学生实验中,也需要用到打点计时器的有_________(填选项前的字母)。
A.“探究求合力的方法”
B.“探究加速度与力、质量的关系”
C.“探究做功与物体速度变化的关系”
D.“探究作用力与反作用力的关系”