【題目】某中學高2021級學生XXX，學習了相關物理學知識后，希望通過自己設計實驗，并測出地球質量。實驗如下：取一根細線穿過光滑的細直管，細線一端栓一質量為m的砝碼，另一端連在一固定的測力計上，手握細直管掄動鉤碼，使鉤碼在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動（圓周運動半徑不變）。如圖所示，觀察測力計得到，當鉤碼運動到圓周的最高點時，測力計的讀數(shù)為0；當鉤碼運動到圓周的最低點時，測力計的讀數(shù)為F。已知引力常量為G，地球半徑為R0，試根據(jù)題中提供的條件和測量結果，求：

（1）該星球表面的重力加速度大小；

（2）該星球的質量Ｍ；

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）設重力加速度為g，最高點處速度大小為v0，最低點處速度大小為v1

以鉤碼為研究對象：最高點處

最低點處

由動能定理：

得：

（2）地球表面處

得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一同學設計了如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律．

(1)步驟如下：

①將氣墊導軌調(diào)水平后在氣墊導軌上固定兩個光電門；

②在兩個滑行器上分別安裝上寬度為d的擋光片，在滑行器B左端安裝彈性架；

③令兩個滑行器放在導軌兩端處作為運動起始點，用手同時推動兩個滑行器使其相向運動，讓它們分別通過光電門，在兩光電門之間發(fā)生碰撞，發(fā)生碰撞后兩滑行器均反向運動，分別再次經(jīng)過光電門，計數(shù)器記錄滑行器A先后經(jīng)過光電門的時間為t1、t2，滑行器且先后經(jīng)過光電門的時間為t2、t4.

④用天平測量出A、B兩滑行器的質量分別為m1、m2．

⑤設向右為正方向，計算出系統(tǒng)碰撞前的動量為________碰撞后的動量為_________．

若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動量守恒定律得以驗證

(2)下列中哪些操作可能會對驗證結論產(chǎn)生影響_______

A．兩滑塊碰撞后粘在一起通過一個光電門

B．開始實驗之前，氣墊導軌沒有調(diào)至水平狀態(tài)

C．給氣墊導軌供氣的壓力泵工作異常，使導軌噴氣不均勻

D．在測量擋光板寬度時，由于讀數(shù)誤差使讀數(shù)偏大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在豎直向下的磁感應強度為 10T 的勻強磁場中，兩根光滑平行金屬軌道 MN、PQ 固定在水平面 內(nèi)，相距為 0.1m，電阻不計。左端接有電阻為 R =9.9Ω 的定值電阻；金屬導體棒 ab 垂直于 MN、PQ 放在軌道上，與軌道接觸良好，其電阻 r = 0.1Ω，以 10m/s 平行于 MN 的速度向右做勻速運動。

（1）計算通過電阻 R 的感應電流的大小和方向.

（2）計算電阻 R 兩端的電壓 U.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】磁懸浮高速列車在我國上海已投入正式運行。如圖所示就是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁鐵，B是用高溫超導材料制成的超導圓環(huán)。將超導圓環(huán)B水平放在磁鐵A上，它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方空中，則（　�。�

A. 在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應電流；當穩(wěn)定后，感應電流消失

B. 在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應電流；當穩(wěn)定后，感應電流仍存在

C. 若A的N極朝上，B中感應電流的方向為順時針方向

D. 若A的N極朝上，B中感應電流的方向為逆時針方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直方向上，A、B兩物體通過勁度系數(shù)k=16N/m的輕質彈簧相連，A放在水平地面上，B、C兩物體通過細線繞過輕質定滑輪相連，C放在傾角α＝30°的固定光滑斜面上. 用手拿住C，使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證ab段的細線豎直、cd段的細線與斜面平行．已知A、B的質量均為m＝0.4 kg，重力加速度取g＝10 m/s2，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．釋放C后，C沿斜面下滑，A剛離開地面時，B獲得最大速度vB，求該過程中：（ ）

A. A、B、C構成的系統(tǒng)機械能守恒

B. mC=1.6kg

C. vB=m/s

D. C的機械能減少2.4J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】《瘋狂實驗室》節(jié)目通常介紹一些比較夸張的實驗，某期節(jié)目中制作的裝置可簡化為下圖。光滑的圓弧軌道PNQ豎直放置，其軌道半徑為R。圓弧左右兩側均連接足夠長的粗糙斜面，斜面與圓弧連接處相切，傾角。質量為m的小球自左側圓弧軌道上A點處由靜止開始運動由P點進入軌道。已知AP間距離xAP=5R，小球與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，不計其他阻力，重力加速度g。求：

（1）小球第一次到達N點時速度大��；

（2）整個過程中，小球在斜面上運動的總路程s；

（3）整個過程中，小球在左右兩斜面上損失的機械能之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質量為m的條形磁鐵用細線懸掛在天花板上，細線從一水平金屬圓環(huán)中穿過。現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達位置Ⅱ。設環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時細線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則（ ）

A. T1>mg，T2>mg B. T1<mg，T2<mg C. T1>mg，T2<mg D. T1<mg，T2>mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在冰壺比賽中，紅壺以一定速度與靜止在大本營中心的藍壺發(fā)生對心碰撞，碰撞時間極短，如甲圖所示。碰后運動員用冰壺刷摩擦藍壺前進方向的冰面，來減小阻力。碰撞前后兩壺運動的v-t圖象如乙圖中實線所示，其中紅壺碰撞前后的圖線平行。已知兩冰壺質量相等，由圖象可得

A. 紅、藍兩壺的碰撞可能是彈性碰撞

B. 碰撞后，藍壺的瞬時速度為0.8m/s

C. 碰撞后，紅、藍兩壹運動的時間之比為1：6

D. 碰撞后，紅、藍兩壺與冰面間的動摩擦因數(shù)之比為5：4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質量為m=0.1kg的滑塊(可視為質點)從傾角為θ=37°、長為L=6m的固定租糙斜面頂端由靜止釋放，滑塊運動到斜面底端時的速度大小為v，所用的時間為t。若讓此滑塊從斜面底端以速度v滑上斜面，利滑塊在斜面上上滑的時間為。已知重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)滑塊通過斜面端時的速度大小v；

(2)滑塊從斜而底端以速度v滑上斜面又滑到底端時的動能。

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