【題目】用一彈簧測力計(jì)稱量一個(gè)相對于地球靜止的小物體的重量,隨稱量位置的變化可能會有不同的結(jié)果,已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,萬有引力常量為G,將地球視為質(zhì)量均勻分布的球體,不考慮空氣的影響。
(1)在地球北極地面和上空高出地面h處稱量,得到彈簧測力計(jì)的讀數(shù)分別為、,且它們的比值為,求的值;
(2)若在赤道地面稱量,彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為,求比值的表達(dá)式;
(3)設(shè)想同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑r,地球的半徑R二者均減小為現(xiàn)在的0.5倍,而地球的密度均勻且不變,僅考慮地球和衛(wèi)星間的相互作用,該同步衛(wèi)星的運(yùn)動周期將變?yōu)槎嚅L?
【答案】(1);(2);(3)同步衛(wèi)星的運(yùn)動周期不變,仍為地球的自轉(zhuǎn)周期T
【解析】
(1)在地球北極點(diǎn)自轉(zhuǎn)的半徑為零,則彈簧測力計(jì)所稱得的重力為其萬有引力,有
①
②
聯(lián)立上式可得
(2)赤道位置,萬有引力為重力和自轉(zhuǎn)向心力的合力,有
③
聯(lián)立①③可得
(3)同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期,即為T,設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m,R,r未有變化時(shí)有
④
R、r變化后有
⑤
其中,,
聯(lián)立④⑤,代入解得
即該同步衛(wèi)星的運(yùn)動周期不變。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B為相互接觸的用絕緣柱支撐的金屬導(dǎo)體,起初它們不帶電,在它們的下部貼有金屬箔片,C是帶正電的小球,下列說法正確的是
A. 把C移近導(dǎo)體A時(shí),A、B上的金屬箔片都張開
B. 把C移近導(dǎo)體A時(shí),先把A、B分開,然后移去導(dǎo)體C,A、B上的金屬箔片仍張開
C. 先把C移走,再把A、B分開,A、B上的金屬箔片仍張開
D. 先把A、B分開,再把C移走,然后重新讓A、B接觸,A上的金屬箔片張開,而B上的金屬箔片閉合
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車在均勻長木板上的運(yùn)動規(guī)律。
(1)如圖乙所示是在小車做勻加速直線運(yùn)動時(shí)打出的一條紙帶,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),x1=3.62cm,x4=5.12cm,由圖中數(shù)據(jù)可求得小車的加速度為________m/s2,第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離(即x2)約為________cm。
(2)若用該實(shí)驗(yàn)裝置“探究a與F、M之間的關(guān)系”,要用鉤碼(質(zhì)量用m表示)的重力表示小車所受的細(xì)線拉力,需滿足________,滿足此條件做實(shí)驗(yàn)時(shí),得到一系列加速度a與合外力F的對應(yīng)數(shù)據(jù),畫出a-F關(guān)系圖象,如圖丙所示,若不計(jì)滑輪摩擦及紙帶阻力的影響,由圖象可知,實(shí)驗(yàn)操作中不當(dāng)之處為________________________________________;小車的質(zhì)量M=________kg;如果實(shí)驗(yàn)時(shí),在小車和鉤碼之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器用來測量拉力F,如圖丁所示,從理論上分析,該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將________(填“變大”“變小”或“不變”)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在用斜槽軌道做“研究平拋物體運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)斜槽末端的切線必須是水平的,這樣做的目的是_____________;
A.保證小球飛出時(shí),速度既不太大,也不太小
B.保證小球飛出時(shí),速度沿水平方向
C.保證小球在空中運(yùn)動的時(shí)間每次都相等
D.保證小球運(yùn)動的軌道是一條拋物線
(2)某同學(xué)在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中,忘記記下小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)位置O,A為物本運(yùn)動一段時(shí)間后的位置,他以A為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系xAy,描繪得到平拋運(yùn)動的部分軌跡圖像,如圖所示,重力加速度g取,由此圖像求出物體做平拋運(yùn)動的初速度為___________,B點(diǎn)的速度為_____________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某物理興趣小組為了驗(yàn)證向心力表達(dá)式,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置:給待測物體一個(gè)初速度使它在水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動,細(xì)線與桌面小孔之間的摩擦力物體與桌面間的摩擦力、物體與桌面間的摩擦力均可忽略不計(jì),已知物體的質(zhì)量為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,興趣小組擁有的測量工具為刻度尺和秒表。
(1)為了得到結(jié)論,實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測量的物理量有____________;
A.桌面距地面的高度h
B.物體在水平桌面上轉(zhuǎn)n圈的時(shí)間t
C.物體在水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動的半徑r
D.彈簧的仲長量x
(2)驗(yàn)證的向心力表達(dá)式是__________________[用題中及(1)中所選的字母表示]。
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【題目】如圖,一小孩在河水清澈的河面上以1m/s的速度游泳,t = 0時(shí)刻他看到自己正下方的河底有一小石塊,t = 3s時(shí)他恰好看不到小石塊了,河水的折射率n =,下列說法正確的是( )
A.3s后,小孩會再次看到河底的石塊
B.前3s內(nèi),小孩看到的石塊越來越明亮
C.這條河的深度為m
D.t=0時(shí)小孩看到的石塊深度為m
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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做“探究物體做平拋運(yùn)動的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn):
(1)除木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外,下列器材中還需要的是________;
A.停表 B.坐標(biāo)紙 C.天平 D.彈簧稱 E.重垂線
(2)實(shí)驗(yàn)中,下列說法正確的是________;
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置無初速度滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端可以不水平
D.為使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動,記錄的點(diǎn)應(yīng)該適當(dāng)多一些
E.為了比較準(zhǔn)確地找出小球運(yùn)動的軌跡,應(yīng)該用一條曲線把所有的點(diǎn)連接起來
(3)一小球在某未知星球上做平拋運(yùn)動,現(xiàn)對小球在有坐標(biāo)紙的背景屏前采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝,然后對照片進(jìn)行合成,如圖所示,、、為連續(xù)三次拍下的小球位置,已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時(shí)間間隔是,照片大小如圖所示,已知該照片的實(shí)際背景屏方格的邊長均為,不計(jì)空氣阻力,則由以上及圖信息可推知:
①小球在點(diǎn)時(shí)的速度大小是________;
②若取為坐標(biāo)原點(diǎn),水平向右為軸正方向,豎直向下為軸正方向,建立直角坐標(biāo)系,則小球做平拋運(yùn)動的初位置坐標(biāo)為:________,________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B為相互接觸的用絕緣柱支撐的金屬導(dǎo)體,起初它們不帶電,在它們的下部貼有金屬箔片,C是帶正電的小球,下列說法正確的是
A. 把C移近導(dǎo)體A時(shí),A、B上的金屬箔片都張開
B. 把C移近導(dǎo)體A時(shí),先把A、B分開,然后移去導(dǎo)體C,A、B上的金屬箔片仍張開
C. 先把C移走,再把A、B分開,A、B上的金屬箔片仍張開
D. 先把A、B分開,再把C移走,然后重新讓A、B接觸,A上的金屬箔片張開,而B上的金屬箔片閉合
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如下圖,一橫截面積為S的絕熱氣缸固定在絕熱水平面上,一絕熱活塞封閉氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體,在氣缸右側(cè)有一暖氣管,氣缸與暖氣管相接處密閉性良好,氣缸左側(cè)的活塞用一跨過定滑輪的輕繩與一質(zhì)量為M的砝碼相連。當(dāng)活塞穩(wěn)定后,測得活塞到氣缸右側(cè)壁之間的距離L,溫度傳感器測得此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度為T1,F(xiàn)讓高溫暖氣從暖氣管的上端流進(jìn)、再從暖氣管的下端流出,經(jīng)過一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)活塞緩慢向左移動了一小段距離后便靜止不動了。這個(gè)過程中氣缸內(nèi)的氣體吸收熱量Q后,溫度傳感器的讀數(shù)為T2。設(shè)重力加速度為g,大氣壓強(qiáng)為P0,忽略所有摩擦,回答問題。
(i)試分析密閉氣體體積的變化,并求出此變化量ΔV;
(ii)求此過程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量ΔU。
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