15.人類在探測某星球時,測得該星球赤道表面的重力加速度為g,赤道上物體隨星球自傳的向心加速度為a,周期為T,則該星球的第一宇宙速度為( 。
A.$\frac{T}{2π}$$\sqrt{ga}$B.$\frac{T}{2π}$$\sqrt{(g+a)a}$C.$\frac{Tg}{2π}$D.$\frac{Ta}{2π}$

分析 在星球赤道上,引力和支持力的合力提供向心力,由牛頓第二定律列式.根據(jù)力的平衡條件可得支持力等于重力.再由向心加速度公式和萬有引力提供向心力列式求解.

解答 解:在星球赤道上,引力和支持力的合力提供向心力:F-N=ma,
而支持力和重力是一對平衡力,所以N=mg
即:F=ma+mg,
向心加速度與周期的關(guān)系為:a=R•$(\frac{2π}{T})^{2}$,解得:R=$\frac{a{T}^{2}}{4{π}^{2}}$,
設(shè)星球的第一宇宙速度為v,則:F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,聯(lián)立求得:v=$\sqrt{(g+a)R}$=$\frac{T}{2π}$$\sqrt{(g+a)a}$,故B正確,ACD錯誤.
故選:B.

點評 解答此題的關(guān)鍵是知道在星球赤道上是引力和支持力的合力提供向心力和第一宇宙速度是衛(wèi)星繞星球運行的最大速度,所以求解第一宇宙速度時軌道半徑即為星球半徑.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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5.有一個電學(xué)元件,上面標(biāo)有“25V,100μF”.問:
(1)該電學(xué)元件是什么元件?
(2)在電路中它有什么用途,起什么作用?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖是某質(zhì)點運動的速度圖象,由圖象可知( 。
A.0~1s內(nèi)的平均速度是1m/s
B.0~1s內(nèi)的加速度大小等于2~4s內(nèi)的加速度大小
C.0~2s內(nèi)的位移大小是3m
D.0~1s內(nèi)的運動方向與2~4s內(nèi)的運動方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,小朋友在蕩秋千,他從P點向右運動到Q點的過程中,忽略一切阻力,他的機(jī)械能的變化情況是( 。
A.先增大,后減小B.先減小,后增大C.一直減小D.一直不變

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.某同學(xué)用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭.
(1)如圖甲所示,用游標(biāo)卡尺測擺球直徑.?dāng)[球直徑d=16.50mm.

(2)實驗操作步驟如下:
A.取一根細(xì)線,下端系住一個金屬小球,上端固定在鐵架臺上;
B.用米尺(最小刻度為1mm)測得擺線長l;
C.在擺線偏離豎直方向較小夾角的位置由靜止釋放小球;
D.用秒表記錄小球完成n次全振動的總時間t,得到周期T=$\frac{t}{n}$,并記錄數(shù)據(jù);
E.改變擺線長,重復(fù)B、C、D的操作并記錄數(shù)據(jù).
該同學(xué)采用兩種方法處理實驗數(shù)據(jù).第一種方法:根據(jù)每一組T和l,利用g=$\frac{4{π}^{2}l}{{T}^{2}}$求出多組g值,然后計算g值的平均值,求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭.第二種方法:根據(jù)每一組T和l,在圖乙中描點,然后連線;根據(jù)圖線的斜率,求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭.
實驗中測量擺線長l和單擺周期T的偶然誤差都比較。
(3)在誤差允許的范圍內(nèi),第一種方法求出的重力加速度小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”),原因是擺長沒有加擺球半徑.
(4)該同學(xué)根據(jù)第二種方法在圖乙描出了點,請你在圖乙中描繪出T2-l圖線.該同學(xué)從圖乙中求出圖線斜率k,則重力加速度g與斜率k的關(guān)系式為g=$\frac{4{π}^{2}}{k}$.在誤差允許的范圍內(nèi),該方法求得的重力加速度等于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.汽車以速度v勻速行駛,若牽引力的功率為P,則汽車的牽引力為(  )
A.PvB.$\frac{P}{v}$C.$\frac{P}{{v}^{2}}$D.Pv2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.在赤道上的物體A和蘇州區(qū)的物體B都隨地球的自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運動,下列判斷正確的是( 。
A.物體A的角速度小于物體B的角速度
B.物體A的線速度小于物體B的線速度
C.物體A的向心力大于物體B的向心力
D.物體A的向心加速度大于物體B的向心加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

4.如圖所示為氫原子最低的四個能級,當(dāng)氫原子在這些能級間躍遷時,(已知1eV=1.6×10-19J,h=6.63×10-24J•s).求:
(1)能放出幾種能量的光子?
(2)在哪兩個能級間躍遷時,所發(fā)出的光子波長最長?波長是多少?(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,兩平行導(dǎo)軌間距為L=1m,由半徑r=0.5m的$\frac{1}{4}$光滑圓軌道與水平軌道平滑連接組成,水平導(dǎo)軌的右端連有阻值為R1=1.5Ω的定值電阻;水平導(dǎo)軌左邊有寬度d=1m的磁感應(yīng)強度大小B=2T、方向豎直向上的勻強磁場.現(xiàn)將一質(zhì)量為2kg、接入電路部分的電阻R2=0.5Ω的金屬桿從圓軌道的最高點處由靜止釋放,金屬桿滑到磁場右邊界時恰好停止.已知金屬桿與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.2.金屬桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,導(dǎo)軌的電阻不計,g=10m/s2,求:
(1)金屬桿剛離開圓弧軌道前后瞬間受支持力的大小.
(2)整個過程中定值電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱和通過R1的電量.

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同步練習(xí)冊答案