19.已知某星體半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T0,其某一軌道半徑為r的衛(wèi)星公轉(zhuǎn)周期為T,引力常量為G,試?yán)眠@些信息推導(dǎo)出該星體的第一宇宙速度.

分析 根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,可以求出星體的質(zhì)量,再由地球表面的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力可求出近地軌道處的重力加速度,從而即可求得第一宇宙速度.

解答 解:衛(wèi)星所受的萬(wàn)有引力提供向心力,$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$
星球表面的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力,$\frac{GMm′}{{R}^{2}}$=m′g  
解得:g=$\frac{GM}{{R}^{2}}$,
而該星體的第一宇宙速度v=$\sqrt{gR}$=$\sqrt{\frac{GM}{R}}$=$\sqrt{\frac{{4{π^2}{r^3}}}{{R{T^2}}}}$
答:該星體的第一宇宙速度$\sqrt{\frac{{4{π^2}{r^3}}}{{R{T^2}}}}$.

點(diǎn)評(píng) 解答此題要清楚地球表面的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力,地球的同步衛(wèi)星的萬(wàn)有引力提供向心力,地球近地衛(wèi)星所受的萬(wàn)有引力提供向心力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí),拉力F發(fā)生變化,下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法不正確的是( 。
A.若拉力突然消失,小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng)
B.若拉力突然變小,小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng)
C.若拉力突然變小,小球?qū)⒖赡苎剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)
D.若拉力突然變大,小球?qū)⒖赡苎剀壽EPc做向心運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.已知地球的半徑約為月球半徑的4倍,地球表面的重力加速度約為月球表面重力加速度的6倍,地球的第一宇宙速度約為7.9km/s.求月球的第一宇宙速度.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.如圖,電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)的U型金屬框架放置在傾角θ=37°的絕緣斜面上,該裝置處于垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T.質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.4Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在框架上,從靜止開始沿框架無(wú)摩擦下滑,與框架接觸良好.框架的質(zhì)量M=0.2kg、寬度l=0.4m,框架與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.6,與斜面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)若框架固定,求導(dǎo)體棒的最大速度vm;
(2)若框架固定,棒從靜止開始下滑6.0m時(shí)速度v=4.0m/s,求此過(guò)程回路中產(chǎn)生的熱量Q及流過(guò)ab棒的電量q;
(3)若框架不固定,求當(dāng)框架剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)棒的速度v2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.如圖所示圓弧軌道AB是豎直平面內(nèi)的$\frac{1}{4}$圓周,在B點(diǎn)軌道的切線水平.一質(zhì)點(diǎn)自A點(diǎn)由靜止釋放,無(wú)摩擦滑動(dòng)到B點(diǎn)是速度大小為$\sqrt{2gR}$,則質(zhì)點(diǎn)在滑到B點(diǎn)時(shí)和滑過(guò)B點(diǎn)后的瞬間,其加速度大小分別為( 。
A.g,2gB.2g,2gC.g,gD.2g,g

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.如圖所示,L1和L2是輸電線,甲、乙是兩個(gè)互感器,通過(guò)觀測(cè)接在甲、乙中的電表讀數(shù),可以間接得到輸電線兩端電壓和通過(guò)輸電線的電流.若已知圖中n1:n2=100:1,n3:n4=1:10,電壓表示數(shù)為220V,電流表示數(shù)為1A,則下列判斷正確的是(  )
A.甲是電壓互感器,輸電線兩端電壓是2.2×104V
B.乙是電壓互感器,輸電線兩端電壓是2.2×103V
C.甲是電流互感器,通過(guò)輸電線的電流是100A
D.乙是電流互感器,輸電線輸送的功率是2.2×105W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.如圖甲所示,“”形木塊放在光滑水平地面上,木塊水平表面AB粗糙,光滑表面BC與水平面夾角為θ=37°.木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器,當(dāng)力傳感器受壓時(shí),其示數(shù)為正值;當(dāng)力傳感器被拉時(shí),其示數(shù)為負(fù)值.一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從C點(diǎn)由靜止開始下滑,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,傳感器記錄到的力和時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,求:

(1)斜面BC的長(zhǎng)度;
(2)滑塊的質(zhì)量;
(3)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊克服摩擦力做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

8.如圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置.如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下,那么合上電鍵穩(wěn)定后可能出現(xiàn)的情況有:
A.將A線圈迅速拔出B線圈時(shí),靈敏電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)(填“左”或“右”);
B.A線圈插入B線圈后,將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左滑動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)(填“左”或“右”).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

9.公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶.如圖,某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧,當(dāng)汽車行駛的速率為vc時(shí),汽車恰好沒(méi)有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì).則在該彎道處( 。
A.路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低
B.當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未結(jié)冰時(shí)相比,vc的值不變
C.車速只要低于vc,車輛便會(huì)受到向內(nèi)側(cè)的摩擦力
D.車速雖然高于vc,但只要不超出某一最高限度,車輛也不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)

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