【題目】已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,不考慮地球自轉的影響.
(1)推導第一宇宙速度v1的表達式;
(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,運行軌道距離地面高度為h,求衛(wèi)星的運行周期T.
【答案】
(1)
解:設衛(wèi)星的質量為m,地球的質量為M,
在地球表面附近滿足
得 GM=R2g ①
衛(wèi)星做圓周運動的向心力等于它受到的萬有引力 ②
① 式代入②式,得到
故第一宇宙速度v1的表達式為
(2)
解:衛(wèi)星受到的萬有引力為 ③
由牛頓第二定律 ④
③、④聯(lián)立解得
故衛(wèi)星的運行周期T為
【解析】(1)第一宇宙速度是衛(wèi)星在近地圓軌道上的環(huán)繞速度,重力等于萬有引力,引力等于向心力,列式求解;(2)根據(jù)萬有引力提供向心力即可求解.
【考點精析】關于本題考查的萬有引力定律及其應用,需要了解應用萬有引力定律分析天體的運動:把天體的運動看成是勻速圓周運動,其所需向心力由萬有引力提供.即 F引=F向;應用時可根據(jù)實際情況選用適當?shù)墓竭M行分析或計算.②天體質量M、密度ρ的估算才能得出正確答案.
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【題目】如圖所示,物體A通過一細繩連接后掛在天花板上,另一端放在斜面體上處于靜止狀態(tài),且繩子與斜面剛好垂直,則下列說法正確的是( )
A.物體A所受的重力可以分解為沿斜面的下滑力和物體對斜面的壓力
B.物體A一定只受重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力
C.物體A一定受一個沿斜面向上的摩擦力,且大小等于重力沿斜面向下的分力
D.繩子對物體A一定有拉力
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【題目】關于物體的慣性,下列說法正確的是
A.同一物體在地球上比在月球上慣性大
B.物體只有在靜止或做勻速直線運動時才有慣性
C.乒乓球的速度可以被快速改變,是因為兵乓球的慣性小
D.汽車速度越大,剎車所用時間越長,說明物體速度越大,慣性越大
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【題目】如圖所示,兩個質量均為m的小木塊a和b(可視為質點)放在水平圓盤上,a與轉軸OO′的距離為l,b與轉軸的距離為2l.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g,若圓盤從靜止開始繞轉軸緩慢地加速轉動,用ω表示圓盤轉動的角速度.下列說法正確的是( )
A.b一定比a先開始滑動
B.a、b所受的摩擦力始終相等
C.ω= 是b開始滑動的臨界角速度
D.a、b的向心力方向相同
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【題目】如圖所示,質量均為m的兩個小球A、B固定在輕桿的兩端,將其放入光滑的半圓形碗中,桿的長度等于碗的半徑,當桿與碗的豎直半徑垂直時,兩小球剛好能平衡,則小球A對碗的壓力大小為( )
A.
B.
C.
D.2mg
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【題目】拋體運動在各類體育運動項目中很常見,如乒乓球運動.現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題,設球臺長2L、網(wǎng)高h,乒乓球反彈前后水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反,且不考慮乒乓球的旋轉和空氣阻力.(設重力加速度為g)
(1)若球在球臺邊緣O點正上方高度為h1處以速度v1水平發(fā)出,落在球臺的P1(如圖實線所示),求P1點距O點的距離s1;
(2)若球在O點正上方以速度v2水平發(fā)出,恰好在最高點時越過球網(wǎng)落在球臺的P2點(如圖虛線所示),求v2的大;
(3)若球在O點正上方水平發(fā)出后,球經反彈恰好越過球網(wǎng)且剛好落在對方球臺邊緣P3處,求發(fā)球點距O點的高度h3 .
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【題目】一小船在靜水的速度為3m/s,它在一條河寬150m,水流速度為4m/s的河流中渡河,則該小船( )
A.能到達正對岸
B.渡河的時間可能少于50s
C.以最短時間渡河時,它沿水流方向的位移大小為200m
D.以最短位移渡河時,位移大小為150m
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【題目】真空中相距為r的兩點電荷Q1、Q2,電量均為q,相互作用力為F.若要使相互作用力變?yōu)?F,可采用的方法是( )
A. Q1、Q2電量同時增大為2q,距離保持不變 B. Q1電量增大為2q,Q2電量不變,距離保持不變 C. Q1、Q2電量不變,距離變?yōu)?r D. Q1、Q2電量不變,距離變?yōu)?.5r
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【題目】如圖(a)所示,一質量為m的滑塊(可視為質點)沿某斜面頂端A由靜止滑下,己知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ和滑塊到斜面頂端的距離x的關系如圖(b)所示。斜面傾角為37。 , 長為l , 求:
(1)滑塊滑至斜面中點時的加速度大;
(2)滑塊滑至斜面底端時的速度大小。
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