【題目】為紀(jì)念“光纖之父”、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者華裔物理學(xué)家高錕的杰出貢獻(xiàn)，早在1996年中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)就將一顆于1981年12月3日發(fā)現(xiàn)的國(guó)際編號(hào)為“3463”的小行星命名為“高錕星”．已知“高錕星”半徑為R，其表面的重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G，在不考慮自轉(zhuǎn)的情況，求：（以下結(jié)果均用字母表達(dá)即可）

（1）衛(wèi)星環(huán)繞“高錕星”運(yùn)行的第一宇宙速度；

（2）假設(shè)某衛(wèi)星繞“高錕星”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且運(yùn)行周期為T，求該衛(wèi)星距地面的高度；

（3）假設(shè)“高錕星”為一均勻球體，試求“高錕星”的平均密度（球體積V= πR3）．

【答案】（1） (2) (3)

【解析】

（1）設(shè)高錕星的質(zhì)量為，其近地衛(wèi)星的質(zhì)量為m，該衛(wèi)星貼著高錕星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得：

由因?yàn)樵诟咤K星表面重力和萬(wàn)有引力相等，即：

解得衛(wèi)星環(huán)繞高錕星運(yùn)行的第一宇宙速度為

（2）設(shè)該衛(wèi)星質(zhì)量為，軌道半徑為r，

則：

又在高錕星表面滿足：

而軌道半徑

聯(lián)立解得衛(wèi)星距地面高度

（3）在高錕星表面處有：，得：

則密度

【點(diǎn)晴】

（1）根據(jù)高錕星的近地環(huán)繞衛(wèi)星，可求出該衛(wèi)星運(yùn)行的第一宇宙速度；

（2）根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，以及萬(wàn)有引力等于重力，求出衛(wèi)星的軌道半徑，從而得出衛(wèi)星距離地面的高度；

（3）結(jié)合“高錕星”的質(zhì)量，求出密度的大小

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示．水平放置的兩平行金屬板、B相距為d，板間加有如圖乙所示隨時(shí)間變化的電壓。、B板中點(diǎn)O處有一帶電粒子，其電荷量為，質(zhì)量為m，在時(shí)間內(nèi)粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，周期 。求：

（1）判定該粒子的電性；

（2）在方時(shí)間內(nèi)兩板間的電壓U0：

（3）若 時(shí)刻，粒子恰好從O點(diǎn)正下方金屬板A的小孔飛出，那么的比值應(yīng)滿足什么條件。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中P、N兩點(diǎn)的電勢(shì)為零，NF段中Q點(diǎn)電勢(shì)最高，則（　�。�

A.q1和q2為等量異種電荷，且Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零

B.q1和q2為不等量種異種電荷，且P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零

C.NQ間場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向

D.將一負(fù)電荷從N點(diǎn)移到F點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三條平行且等間距的虛線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，其電勢(shì)分別為10V、20V、30V．實(shí)線是一帶電的粒子（不計(jì)重力）在該區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡，對(duì)于軌跡上的a、b、c三點(diǎn)，已知：帶電粒子帶電量為0.01C，在a點(diǎn)處的動(dòng)能為0.5J，則該帶電粒子（　　）

A. 可能是帶負(fù)電 B. 在b點(diǎn)處的電勢(shì)能為0.3J

C. 在b點(diǎn)處的動(dòng)能為零 D. 在c點(diǎn)處的動(dòng)能為0.4 J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b平行放置，a、b中的電流強(qiáng)度分別為2I和I，電流方向如圖中箭頭所示，此時(shí)a受到的磁場(chǎng)力大小為F。若在a、b的正中間再放置一根與a、b平行共面的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線c后，a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)?/span>2F，則b受到的磁楊力可能為（ ）

A.大小為，方向向左B.大小為，方向向右

C.大小為，方向向右D.大小為，方向向左

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A為空心金屬球，B為靠近A的另一個(gè)原來(lái)不帶電的枕形金屬殼。將另一個(gè)帶正電的小球C從A球開(kāi)口處放入A球中央，但不觸及A球。則B出現(xiàn)的情況是( )

A.靠近A的一端帶正電，遠(yuǎn)離A的另一端帶負(fù)電

B.靠近A的一端帶負(fù)電，遠(yuǎn)離A的另一端帶正電

C.靠近A的一端帶負(fù)電，遠(yuǎn)離A的另一端不帶電

D.不帶電

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（選修11教材的考生作答）在如圖所示的電場(chǎng)中，一電荷量q＝－1.0×10－8 C的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小F＝2.0×10－4 N．則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E＝________N/C; 該點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力F的方向?yàn)?/span>________．(填“向左”“向右”)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上固定有一個(gè)斜面，斜面傾角為θ，從斜面頂端向右平拋一個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），當(dāng)初速度為v0時(shí)，小球恰好落到斜面底端，平拋的飛行時(shí)間為t0，現(xiàn)用不同的初速度v從該斜面頂端向右平拋這個(gè)小球，則平拋運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，末速度方向與水平方向夾角的正切值tanα隨初速度v變化的圖像，以及平拋運(yùn)動(dòng)飛行時(shí)間t隨初速度v變化的圖像正確的是（　�。�

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，BC是高處的一個(gè)平臺(tái)，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.2m的四分之一細(xì)圓管CD，管口D端正下方一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧直立于水平地面上，彈簧下端固定，上端恰好與管口D端平齊。一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球在水平地面上的A點(diǎn)斜向上拋出，恰好從B點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入高處平臺(tái)，A、B間的水平距離為xAB=1.2m，小球質(zhì)量m=1kg。巳知平臺(tái)離地面的高度為h=0.8m，小球與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，小球進(jìn)入管口C端時(shí)，它對(duì)上管壁有10N的作用力，通過(guò)CD后，在壓縮彈簧過(guò)程中小球速度最大時(shí)彈簧彈性勢(shì)能Ep=0.5J。若不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。求：

(1)小球通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小vc；

(2)平臺(tái)BC的長(zhǎng)度L；

(3)在壓縮彈簧過(guò)程中小球的最大動(dòng)能Ekm。

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