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2009年10月7日電,美國宇航局(NASA)的斯皮策(Spitzer)太空望遠鏡近期發(fā)現(xiàn)土星外環(huán)繞著一個巨大的漫射環(huán)。該環(huán)比已知的由太空塵埃和冰塊組成的土星環(huán)要大得多。據悉,這個由細小冰粒及塵埃組成的土星環(huán)溫度接近-157°C,結構非常松散,難以反射光線,所以此前一直未被發(fā)現(xiàn),而僅能被紅外探測儀檢測到。這一暗淡的土星環(huán)由微小粒子構成,環(huán)內側距土星中心約600萬公里,外側距土星中心約1800萬公里。若忽略微粒間的作用力,假設土環(huán)上的微粒均繞土星做圓周運動,則土環(huán)內側、外側微粒的                           (   )
A.線速度之比為       B.角速度之比為1:1
C.周期之比為1:1               D.向心中速度之比為9:1
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本題考查了萬有引力定律及其應用和向心力的相關知識,考查了萬有引力定律及向心力公式的直接應用,難度不大,屬于基礎題。
根據萬有引力提供向心力列出等式,表示出線速度、角速度、周期、向心加速度關系,再由軌道半徑進行比較各個物理量:
A、根據萬有引力提供向心力列出等式:GMm/ r2= mv2/ r;則v= M為土星的質量,r為軌道半徑,環(huán)內側距土星中心約600萬公里,外側距土星中心約1800萬公里,所以土環(huán)內側、外側微粒的軌道半徑之比為1:3;所以土環(huán)內側、外側微粒的線速度之比為,故A正確.
B、根據萬有引力提供向心力列出等式:GMm/ r2= mrω2,則ω=,M為土星的質量,r為軌道半徑,環(huán)內側距土星中心約600萬公里,外側距土星中心約1800萬公里,所以土環(huán)內側、外側微粒的軌道半徑之比為1:3,所以土環(huán)內側、外側微粒的角速度之比為,故B錯誤。
C、根據萬有引力提供向心力列出等式:GMm/ r2 = m?4π2r/T2,則T=2π ,M為土星的質量,r為軌道半徑,環(huán)內側距土星中心約600萬公里,外側距土星中心約1800萬公里,所以土環(huán)內側、外側微粒的軌道半徑之比為1:3 ,所以土環(huán)內側、外側微粒的周期之比為,故C錯誤。               
D、根據萬有引力提供向心力列出等式:GMm/ r2= ma,則a=" GM/" r2,M為土星的質量,r為軌道半徑,環(huán)內側距土星中心約600萬公里,外側距土星中心約1800萬公里,所以土環(huán)內側、外側微粒的軌道半徑之比為1:3,所以土環(huán)內側、外側微粒的向心加速度之比為9:1,故D正確。  
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練習冊系列答案
相關習題

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如圖所示,有一皮帶傳動裝置,A、B、C三點到各自轉軸的距離分別為RA、RB、RC,已知RB= RC=RA/2,若在傳動過程中,皮帶不打滑。則(  )

A、A點與C點的角速度大小相等
B、A點與C點的線速度大小相等
C、B點與C點的角速度大小之比為2:1
D、B點與C點的向心加速度大小之比為1:4

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如圖所示,A、B是兩個靠摩擦傳動的不打滑靠背輪,它們的半徑RA=2RB, a 和b 兩點在輪的邊緣,c 和d 在各輪半徑的中點,下列判斷正確的有

A.     B.ωb = 2ωa
C.   D.ωb = ωc

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2006年9月3日歐洲航天局的第一枚月球探測器“智能1號”成功撞上月球。已知“智能1號”月球探測器環(huán)繞月球沿橢圓軌道運動,用m表示它的質量,h表示它近月點的高度,ω表示它在近月點的角速度,a表示它在近月點的加速度,R表示月球的半徑,g表示月球表面處的重力加速度。忽略其他星球對“智能1號”的影響。則“智能1號”在近月點所受月球對它的萬有引力的大小等于                                                                                   (   )
A.maB.m
C.mD.以上結果都不對

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一質量為m的砂袋用長為l的繩子拴住懸掛在O點,被拳擊運動員水平擊中后,蕩起的最大高度是h.求砂袋剛被擊中后的瞬間,砂袋的向心加速度是多大?

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質量為m的小球,用長為l的線懸掛在O點,在O點正下方l/2處有一光滑的釘子O/,把小球拉到與O/在同一水平面的位置,擺線被釘子攔住,如圖所示,將小球從靜止釋放,當球第一次通過最低點P時
A.小球速率突然減小B.小球向心力突然增大
C.小球的向心加速度突然減小D.擺線上的張力突然增大

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如圖所示,兩輪壓緊,通過摩擦轉動(無打滑),已知大輪半徑是小輪半徑的2倍,為大輪半徑的中點,分別是大輪和小輪邊緣上的一點,則三點向心加速度大小關系正確的是(  )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,將一單擺拉到擺線呈水平位置后靜止釋放,在P點有釘子阻止OP部分的細線移動,當單擺運動到此位置受阻時,下列說法不正確的是(  )
A.擺球的線速度突然增大
B.擺球的角速度突然增大
C.擺球的向心加速度突然增大
D.擺線的張力突然增大

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如圖8所示,在勻速轉動的水平圓盤上,沿半徑方向放置兩個用細線相連的質量均為m的小物體A、B,它們到轉軸的距離分別為,,A、B與盤面間最大靜摩擦力均為重力的0.4倍,問:當細線上開始出現(xiàn)張力時,圓盤的角速度為           ;當A開始滑動時,圓盤的角速度為         。

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