靜電場(chǎng)與引力場(chǎng)有著非常相似的性質(zhì),力的形式都遵從平方反比定律,解答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出萬(wàn)有引力定律和庫(kù)侖定律中的常數(shù)G與K的單位。
(2)某星球的質(zhì)量為M,在該星球表面某一傾角為θ的山坡上以初速度v0平拋一個(gè)物體,經(jīng)時(shí)間該物體落到山坡上。欲使該物體不再落回該星球的表面,至少應(yīng)以多大的速度拋出物體(不計(jì)一切阻力,萬(wàn)有引力常量為G)?
(3)如圖所示,質(zhì)量為m的小球A穿在絕緣細(xì)桿上,桿的傾角為α,小球A帶正電,電量為q,在桿上B點(diǎn)處固定一個(gè)電量為Q的正電荷。將A由距B豎直高度為H處無(wú)初速釋放,小球A下滑過(guò)程中電量不變。不計(jì)A與細(xì)桿間的摩擦,整個(gè)裝置處在真空中。已知靜電力恒量k和重力加速度g,求:A球剛釋放時(shí)的加速度以及當(dāng)A球的動(dòng)能最大時(shí),A球與B點(diǎn)的距離。
(1)N·m2/kg、   N·m2·C-2(2)(3)
(1)N·m2/kg   N·m2·C-2
(2)解析:由題意可知是要求該星球上的“近地衛(wèi)星”的繞行速度,也即為第一宇宙速度。設(shè)該星球表面處的重力加速度為,由平拋運(yùn)動(dòng)可得
     ①    故                 
對(duì)于該星球表面上的物體有②所以        
而對(duì)于繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的“近地衛(wèi)星”應(yīng)有    ③  
由 ①②③式得        ④      
(3)由牛頓第二定律得 mgsinα-F=ma            
根據(jù)庫(kù)侖定律 F=k                      
r=                      
解得:a=gsinα                 
當(dāng)A球所受合力為零,加速度為零時(shí),速度最大,動(dòng)能最大。設(shè)此時(shí)AB間距離為L,
則: mgsinα= k                       
                          
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在一次測(cè)量萬(wàn)有引力常量的實(shí)驗(yàn)中,一個(gè)球的質(zhì)量為1.2 kg,另一個(gè)球的質(zhì)量是0.5 kg,兩球相距10 cm,測(cè)得它們的引力是3.96×10-9 N.已知地球表面的重力加速度為9.8 m/s2,地球半徑是6 400 km,根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算地球的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

地球和某行星在同一軌道平面內(nèi)同向繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。地球的軌道半徑為R=1.50×1011m,運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T(mén)=3.16×107s。地球和太陽(yáng)中心的連線與地球和行星的連線所夾的角叫地球?qū)υ撔行堑挠^察視角(簡(jiǎn)稱視角)。當(dāng)行星處于最大視角處時(shí),是地球上的天文愛(ài)好者觀察該行星的最佳時(shí)期,如圖甲或圖乙所示,該行星的最大視角θ=14.5°。求該行星的軌道半徑和運(yùn)轉(zhuǎn)周期(sin14.5°=0.25,最終計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(11分)(選做,適合選修3—4的同學(xué))如圖11所示,青藏鐵路開(kāi)通后,物理探究小組的幾個(gè)學(xué)生乘青藏鐵路火車(chē)去旅游, 到達(dá)玉珠峰 (昆侖山東段最高峰,位于格爾木南160公里的昆侖山口以東, 其兩側(cè)矗立著眾多5000米左右的山峰,均有現(xiàn)代冰川發(fā)育), 玉珠峰美景傾到了探究小組的學(xué)生, 他們想迅速估測(cè)出玉珠峰的海拔高度,但是他們只帶了一些輕質(zhì)繩子、小刀、小鋼卷尺、可當(dāng)作秒表用的手表和一些食品,附近還有石子、樹(shù)木等, 其中一個(gè)人根據(jù)物理知識(shí)很快就測(cè)出了海拔高度。 請(qǐng)寫(xiě)出他們測(cè)量的方法、需記錄的數(shù)據(jù),推導(dǎo)出計(jì)算高峰的海拔高度的計(jì)算式。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

太陽(yáng)系以外存在著許多恒星與行星組成的雙星系統(tǒng)。它們運(yùn)行的原理可以理解為,質(zhì)量為M的恒星和質(zhì)量為m的行星(M>m),在它們之間的萬(wàn)有引力作用下有規(guī)則地運(yùn)動(dòng)著。如圖所示,我們可認(rèn)為行星在以某一定點(diǎn)C為中心、半徑為a的圓周上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(圖中沒(méi)有表示出恒星)。設(shè)萬(wàn)有引力常量為G,恒星和行星的大小可忽略不計(jì),則下圖中粗略反映恒星、行星運(yùn)動(dòng)的軌道和位置的是(   )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示是航天員著艙外航天服在水槽進(jìn)行模擬失重訓(xùn)練和出艙活動(dòng)任務(wù)訓(xùn)練。關(guān)于太空行走,下列說(shuō)法正確的是( )
A.由于航天飛機(jī)速度太快,宇航員又未系保險(xiǎn)帶,出艙后會(huì)很快遠(yuǎn)離航天飛機(jī)
B.由于宇航員仍受重力作用,出艙后會(huì)逐漸向地心運(yùn)動(dòng)
C.宇航員出艙后,若不主動(dòng)開(kāi)啟推進(jìn)器,他與航天飛機(jī)的距離幾乎不變
D.“太空行走”應(yīng)選擇航天飛機(jī)在軌道上平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)出艙

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列詞語(yǔ)所隱含的物理現(xiàn)象,可用力的概念和規(guī)律來(lái)解釋的是( 。
①滴水石穿②鐵杵成針③水中望月④逆向揚(yáng)帆⑤光陰飛逝.
A.①②③B.③④⑤C.①②④D.①③⑤

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

設(shè)地球E(質(zhì)量為M)是沿著圓軌道繞太陽(yáng)S運(yùn)動(dòng)的,當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)動(dòng)到位置P時(shí),有一個(gè)宇宙飛船(質(zhì)量為m)在太陽(yáng)和地球連線上的A處從靜止出發(fā),在恒定的推進(jìn)力F作用下,沿AP方向勻加速運(yùn)動(dòng)(如圖).2年后,在P處飛船掠過(guò)地球上空,再過(guò)半年,在Q處又掠過(guò)地球上空.設(shè)地球與飛船之間的引力不計(jì),根據(jù)以上條件求太陽(yáng)與地球之間的引力.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一組宇航員乘坐太空穿梭機(jī)S,去修理位于離地球表面的圓形軌道上的太空望遠(yuǎn)鏡H。機(jī)組人員使穿梭機(jī)S進(jìn)入與H相同的軌道并關(guān)閉助推火箭,望遠(yuǎn)鏡則在穿梭機(jī)前方數(shù)千米處,如圖所示。已知地球半徑為,地球表面重力加速度為,第一宇宙速度為。
(1)穿梭機(jī)所在軌道上的重力加速度為多少?在穿梭                                                                                           機(jī)內(nèi),一質(zhì)量為m=70kg的宇航員受的重力是多少?
(2)計(jì)算穿梭機(jī)在軌道上的速率。
(3)穿梭機(jī)需先進(jìn)入半徑較小的軌道,才有較大的角速度追上望遠(yuǎn)鏡,試判斷穿梭機(jī)要進(jìn)入較低軌道時(shí)應(yīng)增加還是減小其原有速率,試說(shuō)明理由。

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