分析 (1)激光脈沖的速度是光速,結(jié)合x(chóng)=vt即可求出;
(2)由幾何關(guān)系即可求出星球的半徑為R;
(3)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)即可求出初速度與重力加速度的關(guān)系,然后根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)即可求出地面的重力加速度;
(4)根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)即可求出X星地面的重力加速度;
(5)根據(jù)萬(wàn)有引力定律,X星表面的重力加速度由萬(wàn)有引力提供,由此即可求出.
解答 解:(1)飛船停留在距X星球一定高度的P點(diǎn)時(shí)正對(duì)著X星球發(fā)射一個(gè)激光脈沖,經(jīng)過(guò)時(shí)間t1后收到返回來(lái)的信號(hào),則P點(diǎn)到星球表面的最短距離為:$\frac{1}{2}c{t}_{1}$.
(2)根據(jù)幾何圖形,由直角三角形的知識(shí)可得:$\frac{R}{R+\frac{1}{2}c{t}_{1}}=sin\frac{θ}{2}$
解得:R=$\frac{c{t}_{1}sin\frac{θ}{2}}{2(1-sin\frac{θ}{2})}$=$\frac{1}{2}c{t}_{1}$
(3)以相同的速度水平彈射一個(gè)小球,測(cè)得小球的水平射程為x,桌面離地高度為h時(shí),設(shè)速度為v,則:
$t=\sqrt{\frac{2h}{g}}$
x=vt
聯(lián)立得:$v=x\sqrt{\frac{g}{2h}}$
相同的速度豎直向上彈射一個(gè)小球,測(cè)得小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t3,則:
${t}_{3}=\frac{2v}{g}$
聯(lián)立得:g=$\frac{2{x}^{2}}{h{t}_{3}^{2}}$,v=$\frac{{x}^{2}}{h{t}_{3}}$
(4)在X星上相同的速度豎直向上彈射一個(gè)小球,測(cè)得小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,則:
${t}_{2}=\frac{2v}{{g}_{1}}$
所以:${g}_{1}=\frac{2v}{{t}_{2}}=\frac{2{x}^{2}}{h{t}_{2}{t}_{3}}$
(5)在星球表面重力與萬(wàn)有引力相等,故有:
$F={m}_{0}{g}_{1}=G\frac{{m}_{0}M}{{R}^{2}}$
所以可得星球質(zhì)量為:M=$\frac{{g}_{1}{R}^{2}}{G}$
星球的體積為:V=$\frac{4}{3}π{R}^{3}$
所以星球密度為:$ρ=\frac{M}{V}$=$\frac{\frac{{g}_{1}{R}^{2}}{G}}{\frac{4}{3}π{R}^{3}}=\frac{3{g}_{1}}{4πGR}$=$\frac{3{x}^{2}}{πGhc{t}_{1}{t}_{2}{t}_{3}}$
故答案為:(1)$\frac{1}{2}c{t}_{1}$;(2)$\frac{1}{2}c{t}_{1}$;(3)$\frac{2{x}^{2}}{h{t}_{3}^{2}}$;(4)$\frac{2{x}^{2}}{h{t}_{2}{t}_{3}}$;(5)$\frac{3{x}^{2}}{πGhc{t}_{1}{t}_{2}{t}_{3}}$
點(diǎn)評(píng) 重力加速度g是天體運(yùn)動(dòng)研究和天體表面宏觀物體運(yùn)動(dòng)研究聯(lián)系的物理量.本題要求學(xué)生掌握兩種等式:一是物體所受重力等于其吸引力;二是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)其向心力由萬(wàn)有引力提供.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 用紫光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng),用綠光照射該金屬一定不發(fā)生光電效應(yīng) | |
B. | 入射光的光強(qiáng)一定時(shí),頻率越高,單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多 | |
C. | 光電子的動(dòng)能越大,光電子形成的電流強(qiáng)度就越大 | |
D. | 對(duì)任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”,入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng),才能產(chǎn)生光電效應(yīng) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 經(jīng)過(guò)Ⅰ時(shí),無(wú)感應(yīng)電流 | B. | 經(jīng)過(guò)Ⅰ時(shí),a→b→c→d→a | ||
C. | 經(jīng)過(guò)Ⅱ時(shí),無(wú)感應(yīng)電流 | D. | 經(jīng)過(guò)Ⅲ時(shí),a→b→c→d→a |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
W/J | 0.005 | 0.010 | 0.015 | 0.020 | 0.025 |
v/(m﹒s-1) | 0.14 | 0.20 | 0.24 | 0.28 | 0.32 |
v2/( m2•s-2) | 0.02 | 0.04 | 0.06 | 0.08 | 0.10 |
$\frac{1}{v}$/( m-1•s) | 7.14 | 5.00 | 4.17 | 3.57 | 3.13 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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