12.某星球可視質(zhì)量均勻分布的球體,其半徑為R,一衛(wèi)星在距該星球表面高度為2R的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動,周期為T,萬有引力常量為G,下列說法中正確的是(  )
A.衛(wèi)星運(yùn)行的加速度大小為$\frac{8{π}^{2}R}{{T}^{2}}$
B.該星球的第一宇宙速度大小為$\frac{2πR}{T}$
C.該星球表面的重力加速度大小為$\frac{108{π}^{2}R}{{T}^{2}}$
D.該星球的密度為$\frac{81π}{GT}$

分析 根據(jù)自由落體運(yùn)動求出星球表面的重力加速度,再根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力討論即可.

解答 解:A、已知半徑與周期,由公式可得:a=$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$
而r=R+2R=3R
所以:a=$\frac{12{π}^{2}R}{{T}^{2}}$.故A錯誤;
B、根據(jù)T=$\frac{2πr}{v}$,所以衛(wèi)星在3R軌道上的線速度:v=$\frac{6πR}{T}$
根據(jù):v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$可知,該星球的第一宇宙速度大小為:$v′=\sqrt{3}v=\frac{6\sqrt{3}πR}{T}$.故B錯誤;
C、根據(jù)星球表面的重力近似等于萬有引力,重力提供向心力可得:g=$\frac{v{′}^{2}}{R}$=$\frac{108{π}^{2}R}{{T}^{2}}$.故C正確;
D、設(shè)星球的質(zhì)量為M,衛(wèi)星的質(zhì)量為m,重力提供向心力可得:$\frac{GMm}{{9R}^{2}}$=$\frac{m•4{π}^{2}•3R}{{T}^{2}}$
而:M=$ρ•\frac{4}{3}π{R}^{3}$
聯(lián)立得:ρ=$\frac{81π}{G{T}^{2}}$.故D錯誤
故選:C

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力和萬有引力等于重力求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.某同學(xué)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究“加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)”.

(1)定性實(shí)驗(yàn)及生活經(jīng)驗(yàn)表明:加速度與力、質(zhì)量均有關(guān)系,故探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)為控制變量法.
(2)請指出該實(shí)驗(yàn)裝置中的不當(dāng)之處電源應(yīng)用交流低壓電源、應(yīng)平衡摩擦力、放開小車前小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.(指出兩條即可)
(3)在實(shí)驗(yàn)過程中為使小車所受合力近似等于沙桶和桶中沙的總重力,沙筒和筒中沙的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量.(填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

3.如圖所示為四旋翼無人機(jī),它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器,目前正得到越來越廣泛的應(yīng)用.一架質(zhì)量m=1.6kg的無人機(jī),其動力系統(tǒng)所能提供的最大升力F=36N,已知每個(gè)旋翼所能提供的升力Fi=kωi2,(k為常數(shù),ωi為旋翼轉(zhuǎn)動的角速度),運(yùn)動過程中所受空氣阻力大小恒為f=4N,取g=10m/s2
(1)無人機(jī)從靜止開始,以最大升力豎直向上起飛,求t=5s時(shí)離地面的高度h;
(2)無人機(jī)懸停在距離地面高度H=90m處時(shí),求其旋翼轉(zhuǎn)動的角速度與提供最大升力時(shí)旋翼的角速度之比($\frac{{ω}_{i}}{{ω}_{m}}$);
(3)當(dāng)無人機(jī)懸停在距離地面高度H=90m處時(shí),由于動力設(shè)備故障,無人機(jī)突然失去升力而墜落,墜落過程中,遙控設(shè)備及時(shí)干預(yù),動力設(shè)備重新啟動,提供向上最大升力,為保證安全著地,求無人機(jī)從開始下落到恢復(fù)升力的最長時(shí)間tm

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.氫原子的能級如圖所示,下列說法正確的是( 。
A.一個(gè)氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí),有可能輻射出6種不同頻率的光子,這時(shí)電子動能減少,原子勢能減少
B.已知可見光的光子能量范圍約是1.62eV~3.11eV,處于n=3能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線,并發(fā)生電離
C.有一群處于n=4能級的氫原子,如果原子n=2向n=1躍遷所發(fā)生的光正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng),則這群氫原子發(fā)出的光譜中共有兩條譜線能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)
D.有一群處于n=4能級的氫原子,如果原子n=2向n=1躍遷所發(fā)生的光正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng),從能級n=4向n=1發(fā)出的光照射該金屬材料,所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為2.55eV

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

7.如圖所示,質(zhì)量M=20kg的物體從光滑曲面上高度H=0.8m處釋放,到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入水平傳送帶,傳送帶由一電動機(jī)驅(qū)動著勻速向左轉(zhuǎn)動,速率為3m/s.已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.1.(g取10m/s2).求:
(1)若兩皮帶輪之間的距離是10m,物體沖上傳送帶后就移走光滑曲面,物體將從哪一邊離開傳送帶?通過計(jì)算說明你的結(jié)論.
(2)若皮帶輪間的距離足夠大,從M滑上到離開傳送帶的整個(gè)過程中,由于M和傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生了多少熱量?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.下列敘述正確的是( 。
A.第一類永動機(jī)不能制成,是因?yàn)檫`背了能量守恒定律
B.第一類永動機(jī)不能制成,是因?yàn)闆]有找到合理的方案
C.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界,違背了熱力學(xué)第二定律
D.能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.回答下列有關(guān)“研究平拋物體的運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)的問題.
(1)下列器材中必須的是D
A、秒表     B、天平     C、彈簧秤      D、刻度尺
(2)在研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中,會使實(shí)驗(yàn)誤差增大的是D
A.安裝斜槽時(shí)其末端必須水平    
B.小球與斜槽間有摩擦
C.多次將小球從斜槽上同一位置由靜止釋放
D.建立坐標(biāo)系時(shí),以斜槽末端的端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)
(3)如圖所示是小球平拋運(yùn)動閃光照片的一部分,a、b、c、d是連續(xù)拍攝的幾張照片,背景方格紙的小方格的邊長為L=10cm,取g=10m/s2,則小球平拋運(yùn)動中相鄰照片之間的時(shí)間間隔T=0.1s,平拋運(yùn)動的水平初速度v0=2m/s.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.光電計(jì)時(shí)器是一種常用的計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有滑塊從a、b間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示出物體的擋光時(shí)間.現(xiàn)有某滑塊在斜面上滑行,先后兩次通過光電門1和2,計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別是t1=5×10-2s、t2=2×10-2s,從光電門1到光電門2所經(jīng)歷的總時(shí)間△t=3.0s,用分度值為1mm的刻度尺測量小滑塊的長度為5.50cm,試計(jì):

(1)滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1=1.1m/s,滑塊通過光電門2時(shí)的速度v2=2.8m/s,(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)
(2)滑塊的加速度為0.550m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

2.在平直公路上,一汽車的速度為15m/s.從某時(shí)刻開始剎車,在阻力作用下,汽車以3m/s2的加速度運(yùn)動,則剎車后6s末車的速度0m/s離開始剎車點(diǎn)37.5m.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案