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1.2014年6月18日,“神舟十號”飛船與“天宮一號”目標飛行器成功實現自動交會對接.設地球半徑為R,地球表面重力加速度為g.對接成功后“神舟十號”和“天宮一號”一起繞地球運行的軌道可視為圓軌道,軌道離地球表面高度約為$\frac{1}{19}$R,運行周期為T,則(  )
A.對接成功后,“神舟九號”飛船里的宇航員受到的重力為零
B.對接成功后,“神舟九號”飛船的加速度為g
C.對接成功后,“神舟九號”飛船的線速度為$\frac{20πR}{19T}$
D.地球質量為${(\frac{20}{19})^3}\frac{{4{π^2}}}{{G{T^2}}}{R^3}$

分析 根據萬有引力等于重力和萬有引力提供向心力,結合軌道半徑的關系得出對接成功后,飛船的加速度與地球表面重力加速度的關系.根據飛船的軌道半徑,結合周期,求出飛船的線速度.根據萬有引力提供向心力,結合軌道半徑和周期求出地球的質量.

解答 解:A、對接成功后,“神舟九號”飛船里的宇航員受到的重力不為零,故A錯誤.
B、根據$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=ma$得,a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$,根據$G\frac{Mm}{{R}^{2}}=mg$得,g=$\frac{GM}{{R}^{2}}$,由題意知,r=$\frac{20}{19}R$,可知a=$\frac{361}{400}g$,故B錯誤.
C、對接成功后,“神舟九號”飛船的線速度v=$\frac{2π•\frac{20}{19}R}{T}=\frac{40πR}{19T}$,故C錯誤.
D、根據$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=mr\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$得,地球的質量M=$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{G{T}^{2}}$=${(\frac{20}{19})^3}\frac{{4{π^2}}}{{G{T^2}}}{R^3}$.故D正確.
故選:D.

點評 解決本題的關鍵掌握萬有引力定律的兩個重要理論:1、萬有引力等于重力,2、萬有引力提供向心力,并能靈活運用.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,用力F推放在光滑水平面上的物體P、Q、R,使其一起做勻加速運動.若P和Q之間的相互作用力為6N,Q和R之間的相互作用力為4N,Q的質量是2kg,那么R的質量是( 。
A.2 kgB.3 kgC.4 kgD.5 kg

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.利用霍爾效應制作的霍爾元件,廣泛應用于測量和自動控制等領域.如圖是霍爾元件的工作原理示意圖(本題中霍爾元件材料為金屬導體),磁感應強度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的電流I,C、D兩側面會形成電勢差UCD,下列說法中正確的是(  )
A.電勢差UCD與導體本身的材料有關
B.電勢差UCD大于0
C.僅增大磁感應強度時,電勢差UCD的絕對值變大
D.在測定地球赤道上方的地磁場強弱時,元件的工作面應保持水平

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9.如圖為洛倫茲力演示儀的結構示意圖.由電子槍產生電子束,玻璃泡內充有稀薄的氣體,在電子束通過時能夠顯示電子的徑跡.前后兩個勵磁線圈之間產生勻強磁場,磁場方向與兩個線圈中心的連線平行.電子速度的大小和磁感應強度可以分別通過電子槍的加速電壓U和勵磁線圈的電流I來調節(jié).適當調節(jié)U和I,玻璃泡中就會出現電子束的圓形徑跡.下列調節(jié)方式中,一定能讓圓形徑跡半徑增大的是( 。
A.增大U,減小IB.減小U,增大IC.同時增大U和ID.同時減小U和I

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,兩個質量均為m的小物塊a和b(可視為質點),靜止在傾斜的勻質圓盤上,圓盤可繞垂直于盤面的固定軸轉動,a到轉軸的距離為l,b到轉軸的距離為2l,物塊與盤面間的動摩擦因數為$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$,盤面與水平面的夾角為30°.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度大小為g,若a、b隨圓盤以角速度ω勻速轉動,下列說法正確的是( 。
A.a在最高點時所受摩擦力可能為0B.a在最低點時所受摩擦力可能為0
C.ω=$\sqrt{\frac{g}{8l}}$是a開始滑動的臨界角速度D.ω=$\sqrt{\frac{g}{8l}}$是b開始滑動的臨界角速度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,質量為m,長l的銅棒,用長度也為l的兩根輕軟裸導線懸吊并處于靜止.在銅棒所在空間加一豎直向上的勻強磁場,現銅棒中通入恒定電流I后,銅棒向紙面外偏轉的最大角度為θ,則勻強磁場的磁感應強度B為(  )
A.B=$\frac{mg}{Il}$tanθB.B=$\frac{mg}{Il}tan\frac{θ}{2}$
C.B=$\frac{mg(1-cosθ)}{Ilsinθ}$D.B=$\frac{mg(1-cos2θ)}{Ilsin2θ}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.物體放在升降機地板上,在升降機運動時,物體相對靜止在地板上.下列說法中正確的是( 。
A.升降機向上加速運動時,物體所受重力與地板對物體的支持力是一對平衡力
B.升降機向上加速運動時,物體對地板的壓力小于地板對物體的支持力
C.升降機向上減速運動時,物體受到的重力小于地板對物體的支持力
D.升降機向下加速運動時,地板對物體的支持力小于物體的重力

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,傳送帶與水平面之間的夾角為θ=37°角,以v=2m/s的恒定速率逆時針轉動.一個質量為m=1kg的物體以初速度v0=10m/s從傳送帶兩端A、B之間的中點開始沿傳送帶向上運動.已知物體與傳送帶之間的動摩擦因數為μ=0.5,A、B之間的距離為L=20.4m.則:
(1)物體沿傳送帶向上運動的最大距離為多少?
(2)物體在傳送帶上運動的總時間為多少?
(3)物體在傳送帶上相對傳送帶所走的總路程為多少?
(4)物體在傳送帶上由于摩擦而產生的熱量為多少?(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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11.如圖所示,原長為L的輕質彈簧一端固定在O點,另一端與質量為m的圓環(huán)相連,圓環(huán)套在粗糙豎直固定桿上的A處,環(huán)與桿間動摩擦因數μ=0.5,此時彈簧水平且處于原長.讓圓環(huán)從A處由靜止開始下滑,經過B處時速度最大,到達C處時速度為零.過程中彈簧始終在彈性限度之內.重力加速度為g.求:
(1)圓環(huán)在A處的加速度為多大?
(2)若AB間距離為$\frac{3}{4}L$,則彈簧的勁度系數k為多少?
(3)若圓環(huán)到達C處時彈簧彈性勢能為Ep,且AC=h,使圓環(huán)在C處時獲得一個豎直向上的初速度,圓環(huán)恰好能到達A處.則這個初速度應為多大?

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