(2010?安徽)為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行探測,我國預(yù)計(jì)于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號(hào)”.假設(shè)探測器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),周期分別為T1和T2.火星可視為質(zhì)量分布均勻的球體,且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響,萬有引力常量為G.僅利用以上數(shù)據(jù),可以計(jì)算出( 。
分析:根據(jù)萬有引力提供探測器做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,列出等式.
根據(jù)密度公式求出密度.
運(yùn)用萬有引力等于重力表示出火星表面的重力加速度.
解答:解:A、由于萬有引力提供探測器做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,則有:
G
Mm
(R+h1)2
=m(
T1
)2(R+h1)
;G
Mm
(R+h2)2
=m(
T2
)2(R+h2)

可求得火星的質(zhì)量M=
4π2(R+h1)3
G
T
2
1
=
4π2(R+h2)3
G
T
2
2
和火星的半徑R=
3(
T2
T1
)
2
h2
-h1
1-
3(
T2
T1
)
2
,
根據(jù)密度公式得:ρ=
M
V
=
M
4
3
πR3
=
3M
R3

在火星表面的物體有G
Mm
R2
=mg,
可得火星表面的重力加速度g=
GM
R2
,故A正確.
B、從A選項(xiàng)分析知道可以求出火星的質(zhì)量,由于不知道“螢火一號(hào)”的質(zhì)量,所以不能求出火星對“螢火一號(hào)”的引力,故B錯(cuò)誤.
C、從A選項(xiàng)分析知道可以求出火星的質(zhì)半徑,不能求出“螢火一號(hào)”的質(zhì)量,故C錯(cuò)誤.
D、從A選項(xiàng)分析知道可以求出火星的表面的重力加速度,由于不知道“螢火一號(hào)”的質(zhì)量,所以不能求出火星對“螢火一號(hào)”的引力,故D錯(cuò)誤.
故選A.
點(diǎn)評:本題以“螢火一號(hào)”火星探測器為背景材料,體現(xiàn)了現(xiàn)代航天技術(shù)始終是高考的一個(gè)熱點(diǎn).主要考查對萬有引力定律、牛頓第二定律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)點(diǎn)的綜合運(yùn)用能力.
向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用.
要求解一個(gè)物理量大小,我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先表示出來,再根據(jù)已知量進(jìn)行判斷.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?安徽)質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面作直線運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后撤去F,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖.g取10m/s2,求:
(1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)水平推力F的大;
(3)在0~6s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)平均速度的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?安徽)如圖所示,在xOy平面內(nèi)有一個(gè)以O(shè)為圓心、半徑R=0.1m的圓,P為圓周上的一點(diǎn),O、P兩點(diǎn)連線與x軸正方向的夾角為θ.若空間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小E=
100v
m
,則O、P兩點(diǎn)的電勢差可表示為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?安徽)一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波,某時(shí)刻的波形如圖所示.P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn),從該時(shí)刻開始的一段極短時(shí)間內(nèi),P的速度v和加速度a的大小變化情況是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?安徽)如圖,ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道,其中AB段是水平的,BD段為半徑R=0.2m的半圓,兩段軌道相切于B點(diǎn),整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)大小E=5.0×103 V/m.一不帶電的絕緣小球甲,以速度v0沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng),與靜止在B點(diǎn)帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞.已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.0×10-2kg,乙所帶電荷量q=2.0×10-5C,g取10m/s2.(水平軌道足夠長,甲、乙兩球可視為質(zhì)點(diǎn),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程無電荷轉(zhuǎn)移) 
(1)甲乙兩球碰撞后,乙恰能通過軌道的最高點(diǎn)D,求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離;
(2)在滿足(1)的條件下.求的甲的速度v0;
(3)若甲仍以速度v0向右運(yùn)動(dòng),增大甲的質(zhì)量,保持乙的質(zhì)量不變,求乙在軌道上的首次落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2010?安徽模擬)I.下列有關(guān)高中物理實(shí)驗(yàn)的說法中,不正確的一項(xiàng)是
D
D

A.“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法
B.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V的交流電
C.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,由紙帶上的一系列點(diǎn)跡取計(jì)數(shù)點(diǎn),可求出任意兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的平均速度
D.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,必須要用天平測出下落物體的質(zhì)量
Ⅱ.二極管是一種半導(dǎo)體元件,電路符號(hào)為“”,其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦,即電流從正極流入時(shí)電阻比較小,而從負(fù)極流入時(shí)電阻比較大.
①某實(shí)驗(yàn)興趣小組對某種晶體二極管的伏安特性曲線進(jìn)行測繪.因二極管外殼所印的標(biāo)識(shí)模糊,為判斷正負(fù)極,用多用電表電阻擋測二極管的正反向電阻.將選擇開關(guān)旋至合適倍率,調(diào)整歐姆零點(diǎn)后,將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時(shí),指針偏角比較小;再將紅、黑表筆位置對調(diào)時(shí),指針偏角比較大,由此判斷
端為二極管的正極.(選填“左”、“右”)
②廠家提供的伏安特性曲線如圖1.該小組只對加正向電壓時(shí)的伏安特性曲線進(jìn)行了測繪,以驗(yàn)證與廠家提供的數(shù)據(jù)是否一致,可選用的器材有:
A.直流電源,電動(dòng)勢3V,內(nèi)阻忽略不計(jì);
B.0~20Ω的滑動(dòng)變阻器一只;
C.量程5V、內(nèi)阻約50kΩ的電壓表一只;
D.量程3V、內(nèi)阻約20kΩ的電壓表一只;
E.量程0.6A、內(nèi)阻約0.5Ω的電流表一只;
F.量程50mA、內(nèi)阻約5Ω的電流表一只;
G.待測二極管一只;
H.導(dǎo)線、電鍵等.
為了提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度,電壓表應(yīng)選用
D
D
,電流表應(yīng)選用
F
F
.(填序號(hào)字母)
③為了達(dá)到測量目的,請?jiān)诖痤}卡上圖2的虛線框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖.
④為了保護(hù)二極管,正向電流不要超過25mA,請你對本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)或操作提出一條合理的建議
在二極管支路串入一阻值合適的限流電阻起保護(hù)作用;
在二極管支路串入一阻值合適的限流電阻起保護(hù)作用;

⑤該小組通過實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)后描繪出了二極管的伏安特性曲線,通過對比,與廠家提供的曲線基本吻合.如果將該二極管與一阻值R=50Ω的電阻串聯(lián),再接至電動(dòng)勢E=1.5V、內(nèi)阻不計(jì)的電源上,二極管處于正向?qū)顟B(tài).請你寫出根據(jù)題中給出的伏安曲線求通過二極管電流的步驟:(不要求求出結(jié)果)
設(shè)二極管兩端電壓為U,通過的電流為I,由閉合電路歐姆定律得方程U=1.5-50I,在二極管伏安圖象中作出該方程的直線,該直線與二極管伏安曲線相交,讀出交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值即為I.
設(shè)二極管兩端電壓為U,通過的電流為I,由閉合電路歐姆定律得方程U=1.5-50I,在二極管伏安圖象中作出該方程的直線,該直線與二極管伏安曲線相交,讀出交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值即為I.

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