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15.宇航員將一小球從某星球表面上方h高處由靜止釋放,小球經(jīng)時間t落到星球表面.已知該星球的半徑為R,且h<<R,引力常量為G,小球下落時的阻力不計.求:
(1)該星球表面的重力加速度g的大��;
(2)該星球的質(zhì)量M;
(3)該星球的第一宇宙速度v的大�。�

分析 (1)根據(jù)自由落體的位移時間規(guī)律可以直接求出星球表面的重力加速度; 
(2)根據(jù)星球表面重力和萬有引力相等,利用求出的重力加速度和星球半徑可以求出星球的質(zhì)量M; 
(3)飛行器靠近星球表面飛行時,飛行器所受星球萬有引力提供星球的向心力,從而求出“第一宇宙速度”大�。�

解答 解:(1)小球下落的過程中有:h=12gt2
解得:g=2ht2;
(2)設(shè)物體質(zhì)量為m,星球?qū)λ囊Φ扔谄渲亓�,有�?br />mg=GMmR2
解得星球質(zhì)量:
M=2hR2Gt2
(3)由牛頓第二定律得:mg=mv2R
解得該星球的第一宇宙速度:v=2hRt;
答:(1)該星球表面的重力加速度g的大小為2ht2;
(2)該星球的質(zhì)量M為2hR2Gt2;
(3)該星球的第一宇宙速度v的大小為2hRt

點評 結(jié)合自由落體運動規(guī)律求月球表面的重力加速度,根據(jù)萬有引力與重力相等和萬有引力提供圓周運動向心力求解中心天體質(zhì)量和近月飛行的速度v.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,由光滑彈性絕緣壁構(gòu)成的等邊三角形ABC容器的邊長為a,其內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場,小孔O是豎直邊AB的中點,一質(zhì)量為為m、電荷量為+q的粒子(不計重力)從小孔O以速度v水平射入磁場,粒子與器壁多次垂直碰撞后(碰撞時無能量和電荷量損失)仍能從O孔水平射出,已知粒子在磁場中運行的半徑小于a2,則磁場的磁感應(yīng)強度的最小值Bmin及對應(yīng)粒子在磁場中運行的時間t為( �。�
A.Bmin=2mv0qa,t=7πa6vB.Bmin=2mv0qa,t=πa26v
C.Bmin=6mv0qa,t=7πa6vD.Bmin=6mv0qa,t=πa26v

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,虛線表示某電場中的四個等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相等,一不計重力的帶負電的粒子從右側(cè)垂直等勢面φ4向左進入電場,運動軌跡與等勢面分別交于a,b,c三點,則可以判斷( �。�
A.φ1<φ2<φ3<φ4
B.粒子的運動軌跡和φ3等勢面也可能垂直
C.φ4等勢面上各點場強處處相等
D.該區(qū)域可能是點電荷和無限大金屬平板形成的電場

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,彈簧振子在A、B間做簡諧運動,O為平衡位置,A、B間的距離是20cm,振子由A運動到B的時間是2s,則( �。�
A.從O→B→O振子做了一次全振動
B.振動周期為2 s,振幅是10 cm
C.從B開始經(jīng)過6 s,振子通過的路程是60 cm
D.振子在經(jīng)過C點時速度大小一定相等,加速度也一定相等
E.從O開始經(jīng)過3 s,振子的彈性勢能最大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.彈簧振子以O(shè)點為平衡位置在B、C兩點之間做簡諧運動,B、C相距20 cm.某時刻振子處于B點,經(jīng)過0.5 s,振子首次到達C點.下列說法中正確的是( �。�
A.該彈簧振子的振幅為20cm
B.該彈簧振子的周期為1s
C.該彈簧振子的頻率為2Hz
D.振子從O點出發(fā)到再次回到O點的過程是一次全振動

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

20.豎直平面內(nèi)有一直角形內(nèi)徑相同的細玻璃管,A端封閉,C端開口,最初AB段處于水平狀態(tài),中間有一段水銀將氣體封閉在A端,各部分尺寸如圖所示,外界大氣壓強p0=75cmHg.
(1)若從右側(cè)緩慢注入一定量的水銀,可使封閉氣體的長度減小為20cm,需要注入水銀的總長度為多少?
(2)若將玻璃管繞經(jīng)過A點的水平軸順時針轉(zhuǎn)動90°,當(dāng)AB段處于豎直、BC段處于水平位置時,封閉氣體的長度變?yōu)槎嗌伲?/div>

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.如圖為某小球做平拋運動時,用閃光照相的方法獲得的相片的一部分,圖中背景方格的邊長為5cm,g=10m/s2,則
(1)閃光照相的時間間隔T=0.1s
(2)小球平拋的初速度Vo=1.5m/s
(3)小球過B點時豎直方向的速度VB豎直=2m/s
(3)拋出點在A點左側(cè)15cm,上側(cè)5cm.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

4.在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中,采用如圖1所示的實驗裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動由打點計時器打上的點的紙帶計算出.

(1)實驗中讓M與m的大小關(guān)系滿足M>>m.目的是使拉小車的力近似等于盤和盤中砝碼的重力.
(2)該同學(xué)利用實驗中打出的紙帶求加速度時,處理方案有兩種:
A.利用公式a=2xt2計算;
B.根據(jù)a=xT2利用逐差法計算.
兩種方案中,你認為選擇方案B比較合理.
(3)如圖2(a)為甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a-F圖線,說明實驗存在的問題是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠.
(4)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實驗,畫出了各自得到的a-F圖線如圖2(b)所示,兩個同學(xué)做實驗時的哪一個物理量取值不同?兩小車及車中砝碼的總質(zhì)量不同.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.飛船圍繞太陽在近似圓周的軌道上運動,若其軌道半徑是地球軌道半徑的9倍,則宇宙飛船繞太陽運行的周期是( �。�
A.3年B.9年C.27年D.81年

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同步練習(xí)冊答案
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閻愵剙鍔ょ紓宥咃躬瀵鏁愭径濠勵吅闂佹寧绻傞幉娑㈠箻缂佹ḿ鍘遍梺闈涚墕閹冲酣顢旈銏$厸閻忕偠顕ч埀顒佺箓閻g兘顢曢敃鈧敮闂佹寧妫佹慨銈夋儊鎼粹檧鏀介柣鎰▕閸ょ喎鈹戦鐐毈闁硅櫕绻冮妶锝夊礃閵娧冨箣闂備胶鎳撻顓㈠磻濞戞氨涓嶉柣妯肩帛閳锋垹绱掔€n亜鐨¢柡鈧紒妯镐簻闁靛ǹ鍎查ˉ銏☆殽閻愯尙澧﹀┑鈩冪摃椤︻噣鏌涚€n偅宕屾俊顐㈠暙閳藉鈻庤箛鏃€鐣奸梺璇叉唉椤煤閺嵮屽殨闁割偅娲栫粻鐐烘煏婵炲灝鍔存繛鎾愁煼閹綊宕堕鍕婵犮垼顫夊ú鐔奉潖缂佹ɑ濯撮柧蹇曟嚀缁椻剝绻涢幘瀵割暡妞ゃ劌锕ら悾鐑藉级鎼存挻顫嶅┑顔矫ぐ澶岀箔婢跺ň鏀介柣鎰綑閻忥箓鎳i妶鍡曠箚闁圭粯甯炴晶娑氱磼缂佹ḿ娲寸€规洖宕灒闁告繂瀚峰ḿ鏃€淇婇悙顏勨偓鏇犳崲閹烘绐楅柡宓本缍庣紓鍌欑劍钃卞┑顖涙尦閺屻倝骞侀幒鎴濆Б闂侀潧妫楅敃顏勵潖濞差亝顥堥柍鍝勫暟鑲栫紓鍌欒兌婵敻骞戦崶顒佸仒妞ゆ棁娉曢悿鈧┑鐐村灦閻燂箑鈻嶉姀銈嗏拺閻犳亽鍔屽▍鎰版煙閸戙倖瀚� 闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閻愵剙鍔ょ紓宥咃躬瀵鎮㈤崗灏栨嫽闁诲酣娼ф竟濠偽i鍓х<闁绘劦鍓欓崝銈囩磽瀹ュ拑韬€殿喖顭烽幃銏ゅ礂鐏忔牗瀚介梺璇查叄濞佳勭珶婵犲伣锝夘敊閸撗咃紲闂佺粯鍔﹂崜娆撳礉閵堝洨纾界€广儱鎷戦煬顒傗偓娈垮枛椤兘骞冮姀銈呯閻忓繑鐗楃€氫粙姊虹拠鏌ュ弰婵炰匠鍕彾濠电姴浼i敐澶樻晩闁告挆鍜冪床闂備胶绮崝锕傚礈濞嗘垹鐭嗛柛鎰ㄦ杺娴滄粓鏌¢崶褎顥滄繛灞傚€濋幃鈥愁潨閳ь剟寮婚悢鍛婄秶濡わ絽鍟宥夋⒑缁嬫鍎愰柛鏃€鐟╁璇测槈濡攱鐎婚棅顐㈡祫缁茬偓鏅ラ梻鍌欐祰椤曟牠宕板Δ鍛仭鐟滃繐危閹版澘绠婚悗娑櫭鎾绘⒑閸涘﹦绠撻悗姘卞厴閸┾偓妞ゆ巻鍋撻柣顓炲€垮璇测槈閵忕姈鈺呮煏婢诡垰鍟伴崢浠嬫煟鎼淬埄鍟忛柛鐘崇墵閳ワ箓鏌ㄧ€b晝绠氶梺褰掓?缁€渚€鎮″☉銏$厱閻忕偛澧介悡顖滅磼閵娿倗鐭欐慨濠勭帛閹峰懘宕ㄩ棃娑氱Ш鐎殿喚鏁婚、妤呭磼濠婂懐鍘梻浣侯攰閹活亞鈧潧鐭傚顐﹀磼閻愬鍙嗛梺缁樻礀閸婂湱鈧熬鎷�