當質(zhì)量為m的質(zhì)點距離一個質(zhì)量為M、半徑為R的質(zhì)量均勻分布的致密天體中心的距離為rr³R)時,其引力勢能為EP=-,其中G=6.67´10-11 Nm2 kg2為萬有引力常量,設致密天體是中子星,其半徑R=10km,質(zhì)量M=1.5 MM=2.0´1030 kg,為太陽質(zhì)量)

(1)1 kg的物質(zhì)從無限遠處被吸引到中子星的表面時所釋放的引力勢能為多少?

(2)在氫核聚變反應中,若參加核反應的原料的質(zhì)量為m,則反應中的質(zhì)量虧損為0.0072m,問1 kg的原料通過核聚變提供的能量與第1問中所釋放的引力勢能之比是多少?

(3)天文學家認為:脈沖星是旋轉(zhuǎn)的中子星,中子星的電磁輻射是連續(xù)的,沿其磁軸方向最強,磁軸與中子星的自轉(zhuǎn)軸方向有一夾角(如圖所示)在地球上的接收器所接收到的一連串周期出現(xiàn)的脈沖是脈沖星的電磁輻射,試由上述看法估算地球上接收到的兩個脈沖之間的時間間隔的下限。


(1) 根據(jù)能量守恒定律,質(zhì)量為的物質(zhì)從無限遠處被吸引到中子星的表面時所釋放的引力勢能


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:


在研究平拋物體運動的實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長L=1.25厘米.若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為v0=          。(用L、g表示),其值是          。(取g=9.8m/s2)

 

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如圖所示,無限長金屬導軌EF、PQ固定在傾角為θ=53°的光滑絕緣斜面上,軌道間距L=1 m,底部接入一阻值為R=0.4Ω的定值電阻,上端開口。垂直斜面向上的勻強磁場的磁感應強度B=2T。一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬棒ab與導軌接觸良好,ab與導軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2,ab連入導軌間的電阻r=0.1Ω,電路中其余電阻不計。現(xiàn)用一質(zhì)量為M=2.86kg的物體通過一不可伸長的輕質(zhì)細繩繞過光滑的定滑輪與ab相連。由靜止釋放M,當M下落高度h=2.0 m時,ab開始勻速運動(運動中ab始終垂直導軌,并接觸良好)。不計空氣阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2。求:

(1)ab棒沿斜面向上運動的最大速度vm;

(2)ab棒從開始運動到勻速運動的這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR和流過電阻R的總電荷量q。

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示是醫(yī)生給病人輸液用的普通輸液器.在輸液時,A管與大氣相通,B管下面連接一小容器C,然后再用皮管經(jīng)調(diào)節(jié)器連接到注射針頭.藥液沿皮管向下流,到容器C中被隔斷(C內(nèi)有少量空氣),并以液滴形式下滴,再經(jīng)皮管和注射針頭進人人體.

   

(1)試分析容器C的作用;   

 (2)設輸液瓶口到注射針頭D的平均高度h=70 cm,人體血管內(nèi)血液的平均壓強約為1.0 atm,普通注射針頭的內(nèi)壁直徑為0.30 mm.假設通過調(diào)節(jié)輸液管上的調(diào)節(jié)器,使得從瓶口到針頭間的液體在流動過程中受到的粘滯阻力為其所受重力的9/10,試估算按上述條件輸500 mL藥液所需的時間.

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如圖裝置中繩子質(zhì)量,滑輪質(zhì)量及摩擦均不計,兩物體質(zhì)量分別為m1=m,m2=4m,m1,下端通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧與地面相連。

    

①系統(tǒng)靜止時彈簧處于什么狀態(tài)?形變量Δx為多少?

    ②用手托住m2,讓m1靜止在彈簧上,繩子繃直,但無拉力,然后放手,m1、m2會上下做簡諧振動,求:m1、m2運動的最大速度分別為多大?

    ③在②問的情況下,當m2下降到最低點,m1上升到最高點時,求:此時m1、m2的加速度的大小各為多少?

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如圖所示,BCPC´D是螺旋軌道,半徑為R的圓O與半徑為2R的BCD圓弧相切于最低點C,與水平面夾角都是370的傾斜軌道AB, ED分別與BC、 C´D圓弧相切于B、D點(C、C´均為豎直圓的最底點),將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在AB軌道的有孔固定板上,平行于斜面的細線穿過有孔固定板和彈簧跨過定滑輪將小球和大球連接,小球與彈簧接觸但不相連,小球質(zhì)量為m,大球質(zhì)量為, ED軌道上固定一同樣輕質(zhì)彈簧,彈簧下端與D點距離為,初始兩球靜止,小球與B點的距離是, ,現(xiàn)小球與細線突然斷開.一切摩擦不計,重力加速度為g.

(1)求細線剛斷一瞬間,小球的加速度大小;

(2)在小球恰好能完成豎直圓周運動這種情況下,小球過C點前后瞬間有壓力突變,求壓力改變量為多少?

(3)小球沖上左側(cè)軌道獲得與初始線斷相同的加速度時,小球的速度為多少?.

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如圖所示,天花板上有固定轉(zhuǎn)軸O,長為L的輕桿一端可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,另一端固定一質(zhì)量為M的小球。一根不可伸長的足夠長輕繩繞過定滑輪A,一端與小球相連,另一端掛著質(zhì)量為m1的鉤碼,定滑輪A的位置可以沿OA連線方向調(diào)整。小球、鉤碼均可看作質(zhì)點,不計一切摩擦,g取10m/s2

(1)若將OA間距調(diào)整為L,則當輕桿與水平方向夾角為30º時小球恰能保持靜止狀態(tài),求小球的質(zhì)量M與鉤碼的質(zhì)量m1之比;

(2)若在輕繩下端改掛質(zhì)量為m2的鉤碼,且M:m2=4:1,并將OA間距調(diào)整為L,然后將輕桿從水平位置由靜止開始釋放,求小球與鉤碼速度大小相等時輕桿與水平方向的夾角θ

(3)在(2)的情況下,測得桿長L=2.175m,仍將輕桿從水平位置由靜止開始釋放,當輕桿轉(zhuǎn)至豎直位置時,小球突然與桿和繩脫離連接而向左水平飛出,求當鉤碼上升到最高點時,小球與O點的水平距離。

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如圖,絕緣的水平面上,相隔2L的AB兩點固定有兩個電量均為Q的正點電荷,a,O,b是AB連線上的三點,且O為中點,Oa=Ob=.一質(zhì)量為m、電量為+q的點電荷以初速度v0從a點出發(fā)沿AB連線向B運動,在運動過程中電荷受到大小恒定的阻力作用,當它第一次運動到O點時速度為2v0,繼續(xù)運動到b點時速度剛好為零,然后返回,最后恰停在O點.已知靜電力恒量為k.求:

(1)a點的場強大。

(2)阻力的大小.

(3)aO兩點間的電勢差.

(4)電荷在電場中運動的總路程.

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為了解釋地球的磁性,19世紀安培假設:地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的.在如圖四個圖中,正確表示安培假設中環(huán)形電流方向的是(  )

 

A.

B.

C.

D.

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