【題目】用一彈簧測力計稱量一個相對于地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會有不同的結(jié)果，已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G，將地球視為質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響。

（1）在地球北極地面和上空高出地面h處稱量，得到彈簧測力計的讀數(shù)分別為、，且它們的比值為，求的值；

（2）若在赤道地面稱量，彈簧測力計的讀數(shù)為，求比值的表達(dá)式；

（3）設(shè)想同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑r，地球的半徑R二者均減小為現(xiàn)在的0.5倍，而地球的密度均勻且不變，僅考慮地球和衛(wèi)星間的相互作用，該同步衛(wèi)星的運(yùn)動周期將變?yōu)槎嚅L？

【答案】（1）；（2）；（3）同步衛(wèi)星的運(yùn)動周期不變，仍為地球的自轉(zhuǎn)周期T

【解析】

（1）在地球北極點自轉(zhuǎn)的半徑為零，則彈簧測力計所稱得的重力為其萬有引力，有

①

②

聯(lián)立上式可得

（2）赤道位置，萬有引力為重力和自轉(zhuǎn)向心力的合力，有

③

聯(lián)立①③可得

（3）同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，即為T，設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，R，r未有變化時有

④

R、r變化后有

⑤

其中，，

聯(lián)立④⑤，代入解得

即該同步衛(wèi)星的運(yùn)動周期不變。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B為相互接觸的用絕緣柱支撐的金屬導(dǎo)體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C是帶正電的小球，下列說法正確的是

A. 把C移近導(dǎo)體A時，A、B上的金屬箔片都張開

B. 把C移近導(dǎo)體A時，先把A、B分開，然后移去導(dǎo)體C，A、B上的金屬箔片仍張開

C. 先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開

D. 先把A、B分開，再把C移走，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，而B上的金屬箔片閉合

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置探究小車在均勻長木板上的運(yùn)動規(guī)律。

(1)如圖乙所示是在小車做勻加速直線運(yùn)動時打出的一條紙帶，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，每5個點取一個計數(shù)點，x1＝3.62cm，x4＝5.12cm，由圖中數(shù)據(jù)可求得小車的加速度為________m/s2，第3個計數(shù)點與第2個計數(shù)點的距離(即x2)約為________cm。

(2)若用該實驗裝置“探究a與F、M之間的關(guān)系”，要用鉤碼(質(zhì)量用m表示)的重力表示小車所受的細(xì)線拉力，需滿足________，滿足此條件做實驗時，得到一系列加速度a與合外力F的對應(yīng)數(shù)據(jù)，畫出a－F關(guān)系圖象，如圖丙所示，若不計滑輪摩擦及紙帶阻力的影響，由圖象可知，實驗操作中不當(dāng)之處為________________________________________；小車的質(zhì)量M＝________kg；如果實驗時，在小車和鉤碼之間接一個不計質(zhì)量的微型力傳感器用來測量拉力F，如圖丁所示，從理論上分析，該實驗圖線的斜率將________(填“變大”“變小”或“不變”)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在用斜槽軌道做“研究平拋物體運(yùn)動”的實驗中：

（1）斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是_____________；

A．保證小球飛出時，速度既不太大，也不太小

B．保證小球飛出時，速度沿水平方向

C．保證小球在空中運(yùn)動的時間每次都相等

D．保證小球運(yùn)動的軌道是一條拋物線

（2）某同學(xué)在做“研究平拋運(yùn)動”的實驗中，忘記記下小球做平拋運(yùn)動的起點位置O，A為物本運(yùn)動一段時間后的位置，他以A為坐標(biāo)原點建立直角坐標(biāo)系xAy，描繪得到平拋運(yùn)動的部分軌跡圖像，如圖所示，重力加速度g取，由此圖像求出物體做平拋運(yùn)動的初速度為___________，B點的速度為_____________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理興趣小組為了驗證向心力表達(dá)式，設(shè)計了如圖所示的裝置：給待測物體一個初速度使它在水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動，細(xì)線與桌面小孔之間的摩擦力物體與桌面間的摩擦力、物體與桌面間的摩擦力均可忽略不計，已知物體的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，興趣小組擁有的測量工具為刻度尺和秒表。

（1）為了得到結(jié)論，實驗時需要測量的物理量有____________；

A．桌面距地面的高度h

B．物體在水平桌面上轉(zhuǎn)n圈的時間t

C．物體在水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動的半徑r

D．彈簧的仲長量x

（2）驗證的向心力表達(dá)式是__________________[用題中及（1）中所選的字母表示]。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一小孩在河水清澈的河面上以1m/s的速度游泳，t = 0時刻他看到自己正下方的河底有一小石塊，t = 3s時他恰好看不到小石塊了，河水的折射率n =，下列說法正確的是（ ）

A.3s后，小孩會再次看到河底的石塊

B.前3s內(nèi)，小孩看到的石塊越來越明亮

C.這條河的深度為m

D.t=0時小孩看到的石塊深度為m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組做“探究物體做平拋運(yùn)動的規(guī)律”的實驗：

（1）除木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是________；

A.停表 B.坐標(biāo)紙 C.天平 D.彈簧稱 E.重垂線

（2）實驗中，下列說法正確的是________；

A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置無初速度滾下

B.斜槽軌道必須光滑

C.斜槽軌道末端可以不水平

D.為使描出的軌跡更好地反映真實運(yùn)動，記錄的點應(yīng)該適當(dāng)多一些

E.為了比較準(zhǔn)確地找出小球運(yùn)動的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點連接起來

（3）一小球在某未知星球上做平拋運(yùn)動，現(xiàn)對小球在有坐標(biāo)紙的背景屏前采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝，然后對照片進(jìn)行合成，如圖所示，、、為連續(xù)三次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時間間隔是，照片大小如圖所示，已知該照片的實際背景屏方格的邊長均為，不計空氣阻力，則由以上及圖信息可推知：

①小球在點時的速度大小是________；

②若取為坐標(biāo)原點，水平向右為軸正方向，豎直向下為軸正方向，建立直角坐標(biāo)系，則小球做平拋運(yùn)動的初位置坐標(biāo)為：________，________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B為相互接觸的用絕緣柱支撐的金屬導(dǎo)體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C是帶正電的小球，下列說法正確的是

A. 把C移近導(dǎo)體A時，A、B上的金屬箔片都張開

B. 把C移近導(dǎo)體A時，先把A、B分開，然后移去導(dǎo)體C，A、B上的金屬箔片仍張開

C. 先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開

D. 先把A、B分開，再把C移走，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，而B上的金屬箔片閉合

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖，一橫截面積為S的絕熱氣缸固定在絕熱水平面上，一絕熱活塞封閉氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，在氣缸右側(cè)有一暖氣管，氣缸與暖氣管相接處密閉性良好，氣缸左側(cè)的活塞用一跨過定滑輪的輕繩與一質(zhì)量為M的砝碼相連。當(dāng)活塞穩(wěn)定后，測得活塞到氣缸右側(cè)壁之間的距離L，溫度傳感器測得此時氣缸內(nèi)氣體的溫度為T1。現(xiàn)讓高溫暖氣從暖氣管的上端流進(jìn)、再從暖氣管的下端流出，經(jīng)過一段時間后發(fā)現(xiàn)活塞緩慢向左移動了一小段距離后便靜止不動了。這個過程中氣缸內(nèi)的氣體吸收熱量Q后，溫度傳感器的讀數(shù)為T2。設(shè)重力加速度為g，大氣壓強(qiáng)為P0，忽略所有摩擦，回答問題。

(i)試分析密閉氣體體積的變化，并求出此變化量ΔV；

(ii)求此過程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量ΔU。

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