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(10 分)現(xiàn)代觀測表明,由于引力的作用,恒星有“聚焦”的特點,眾多的恒星組成不同層次的恒星系統(tǒng),最簡單的恒星系統(tǒng)是兩顆互相繞轉(zhuǎn)的雙星.它們以兩者連線上的某點為圓心做勻速圓周運動,這樣就不至于由于萬有引力的作用而吸引在一起.設(shè)某雙星中A、B兩星的質(zhì)量分別為 m 和 3m,兩星間距為L,在相互間萬有引力的作用下,繞它們連線上的某點O轉(zhuǎn)動,則O點距B星的距離是多大?它們運動的周期為多少?
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(8 分) 已知萬有引力常量G,地球半徑R,月球和地球之間的距離r,同步衛(wèi)星距地面的高度h,月球繞地球的運轉(zhuǎn)周期T1,地球的自轉(zhuǎn)周期T2,地球表面的重力加速度g.某同學(xué)根據(jù)以上條件,提出一種估算地球質(zhì)量M的方法:
同步衛(wèi)星繞地球作圓周運動,由得
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請根據(jù)已知條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法并解得結(jié)果。
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(4分) 如下圖所示,3個質(zhì)量相等的小球A、B、C固定在輕質(zhì)硬桿上,而且,現(xiàn)將該裝置放在光滑水平桌面上,使桿繞過O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,設(shè)OA、AB、BC上的拉力分別為F1、F2、F3,則 。
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現(xiàn)有一水平速度為的子彈,恰好能垂直射穿9塊疊在一起的等厚、同質(zhì)的固定木板,若將子彈視為質(zhì)點,則子彈在剛穿過第一塊木板時的速率為
A. B. C. D.
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從地面上方同一點向東和向西分別沿水平方向拋出兩個質(zhì)量相等的小物體,拋出的初速度大小分別為和。不計空氣阻力,則兩個小物體
A.從拋出到落地速度的增量相同 B.從拋出到落地重力做的功相同
C.落地時的速度相同 D.落地時重力做功的瞬時功率相同
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(10分)地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)角速度為。萬有引力恒量為G,如果規(guī)定物體在離地球無窮遠(yuǎn)處勢能為0,則質(zhì)量為m的物體離地心距離為r時,具有的引力勢能可表示為。國際空間站是迄今世界上最大的航天工程,它是在地球大氣層上空繞地球飛行的一個巨大人造天體,可供宇航員在其上居住和科學(xué)實驗。設(shè)空間站離地面高度為h,則
(1)空間站繞地球飛行的線速度是多少?
(2)如果雜該空間站上直接發(fā)射一顆質(zhì)量為m的小衛(wèi)星,使其能到達(dá)地球同步衛(wèi)星軌道并能在軌道上正常運行,則該衛(wèi)星在離開空間站時必須具有多大的動能?查看答案和解析>>
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(9分)如圖所示,質(zhì)量m=0.1kg的小球在細(xì)繩的拉力作用下在豎直面內(nèi)做半徑為r=0.2m的圓周運動,已知小球在最高點的速率為v1=2m/s,g取10m/s2,試求:
(1)小球在最高點時的細(xì)繩的拉力T1=?
(2)小球在最低點時的動能E2=?
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(7分)某人在距離地面2.6m的高處,將質(zhì)量為0.2kg的小球以v0=12m/s速度斜向上拋出,小球的初速度方向與水平方向之間的夾角為30°,g取10m/s2,若小球落地時的速度大小為v1=13m/s,小球在空中運動過程中克服阻力做了多少功?
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