（09年漢沽一中月考）（15分）已知萬有引力常量為G，地球半徑為R，同步衛(wèi)星距地面的高度為h，地球的自轉(zhuǎn)周期T，地球表面的重力加速度g . 某同學(xué)根據(jù)以上條件，提出一種估算地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小的方法：

地球赤道表面的物體隨地球作圓周運(yùn)動，由牛頓運(yùn)動定律有

又因?yàn)榈厍蛏系奈矬w的重力約等于萬有引力,有

 

由以上兩式得:    

       

⑴請判斷上面的結(jié)果是否正確，并說明理由。如不正確，請給出正確的解法和結(jié)果。

    ⑵由以上已知條件還可以估算出哪些物理量?(請估算兩個(gè)物理量,并寫出估算過程).

解析：（1）以上結(jié)果是不正確的。因?yàn)榈厍虺嗟辣砻娴奈矬w隨地球作圓周運(yùn)動的向心力并不是物體所受的萬有引力，而是萬有引力與地面對物體支持力的合力�！�(3分)

 

正確解答如下：地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期為T，軌道半徑為R，所以線速度大小為：……………(4分)

 

(2)①可估算地球的質(zhì)量M，設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期為T，由牛頓第二定律有：……………(3分)

 

    所以……………(1分)

 

②可估算同步衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)線速度的大小，由①知地球同步衛(wèi)星的周期為T，軌道半徑為，所以……………(4分)

【或：萬有引力提供向心力……………(1分)

 

對地面上的物體有：……………(1分)，

 

所以得：……(2分)】

練習(xí)冊系列答案
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（09年漢沽一中月考）（選修3―3（含2―2））（7分）如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C的p－T圖象，已知?dú)怏w在狀態(tài)B時(shí)的體積是8L，求氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別是多大？并判斷氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C過程是吸熱還是放熱？

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（09年漢沽一中月考）（16分）如圖所示,足夠長的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ傾斜放置, 兩導(dǎo)軌間的距離為L=1.0m,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為300,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上,導(dǎo)軌的M、P兩端連接阻值為R=3.5Ω的電阻,金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置, 金屬棒ab的質(zhì)量m=0.20kg, 電阻r=0.50Ω , 并與導(dǎo)軌保持良好接觸. 現(xiàn)在ab上作用一恒力F=5.0N , 方向垂直于ab并沿導(dǎo)軌平面向上,使金屬棒ab由靜止開始運(yùn)動,在M處安裝一個(gè)距離傳感器(圖中未畫出), 可以測出金屬棒ab在運(yùn)動中離MP的距離與時(shí)間的該關(guān)系,如下表所示.不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,取g=10m/s2 .求:

 

時(shí)間t/s

0

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

棒離MP的距離s/m

0.01

0.06

0.18

0.36

0.61

1.01

1.41

 

（1）所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大?

（2）電阻R在0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為多少?

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（09年漢沽一中月考）（15分）如圖所示，絕緣水平板面上，相距為L的A、B兩個(gè)點(diǎn)分別固定著等量正點(diǎn)電荷.O為AB連線的中點(diǎn)，C、D是AB連線上的兩點(diǎn)，AC=CO=OD=DB=1/4L. 一質(zhì)量為m、電量為+q的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初動能E0從C點(diǎn)出發(fā)，沿直線AB向D運(yùn)動，滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動能為nE0（n>1），到達(dá)D點(diǎn)時(shí)動能恰好為零，小滑塊最終停在O點(diǎn)，求：

 

（1）小滑塊與水平板面之間的動摩擦因數(shù)μ；

（2）OD兩點(diǎn)間的電勢差UOD；

（3）小滑塊運(yùn)動的總路程S.

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（09年漢沽一中月考）（17分）如圖所示，光滑水平面上靜止放著長L=1.6m，質(zhì)量為M=3kg的木塊（厚度不計(jì)），一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小物體放在木板的最右端，m和M之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，今對木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）

 

(1)為使小物體不掉下去，F不能超過多少？

(2)如果拉力F=10N恒定不變，求小物體所能獲得的最大動能？

(3)如果拉力F=10N，要使小物體從木板上掉下去，拉力F作用的時(shí)間至少為多少？

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