【題目】一宇航員到達(dá)半徑為R、密度均勻的某星球表面,做了如下實驗:用不可伸長的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球,上端固定于O點,如圖甲所示,在最低點給小球某一初速度,使其繞O點的豎直面內(nèi)做圓周運動,測得繩的拉力F大小隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。F1=4F2,設(shè)R、m、引力常量GF為已知量,忽略各種阻力。下列說法正確的是( )

A. 該星球表面的重力加速度為

B. 衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為

C. 星球的密度為

D. 小球過最高點的最小速度為0

【答案】C

【解析】A、設(shè)小球在最低點時細(xì)線的拉力為F1,速度為v1,則,設(shè)砝碼在最高點細(xì)線的拉力為F2,速度為v2,則,由機(jī)械能守恒定律得,聯(lián)立解得:,而,所以該星球表面的重力加速度為,故A錯誤.B、設(shè)星球質(zhì)量為M,根據(jù)萬有引力提供向心力得,衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為,故B錯誤.C、在星球表面,萬有引力近似等于重力,,聯(lián)立解得,星球的體積,則星球的密度為,故C正確.D、小球在最高點受重力和繩子拉力,根據(jù)牛頓運動定律得,當(dāng)繩子拉力為零時,小球過最高點速度最小,所以小球在最高點的最小速度,故D錯誤.故選C.

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】下圖中給出某一時刻t的平面簡諧波的圖象和x=1.0m處的質(zhì)元的振動圖象,則關(guān)于這列波的波速、傳播方向和時刻,以下說法正確的是(

A. ,

B. ,

C. ,波向x正方向傳播

D. ,波向x正方向傳播

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在豎直平面內(nèi),相距為L,電阻不計,中間連接阻值為R的電阻。電阻為r的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MNPQ放在軌道上,且與軌道接觸良好,以速度v豎直向下做勻速運動。探究此過程中,在時間內(nèi)重力做的功與感應(yīng)電流的電功之間的關(guān)系,并說明能量轉(zhuǎn)化情況。

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【題目】如圖所示,在光滑的水平面上,質(zhì)量為、長為L的木板右端緊靠豎直墻壁,與墻壁不粘連,質(zhì)量為的小滑塊(可視為質(zhì)點)以水平速度滑上木板左端,滑到木板右端時速度恰好為零。現(xiàn)小滑塊以水平速度滑上木板左端,滑到木板右端時與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞,以原速率彈回,剛好能夠滑到木板左端而不從木板上落下,求的值。

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【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的裝置來驗證動量守恒定律,該裝置由水平長木板及固定在木板一端的硬幣發(fā)射器組成,硬幣發(fā)射器包括支架、彈片及彈片釋放裝置,釋放彈片可將硬幣以某一初速度彈出。已知一元硬幣和五角硬幣與長木板間動摩擦因數(shù)相同,主要實驗步驟如下:

①將一元硬幣置于發(fā)射槽口,釋放彈片將硬幣發(fā)射出去,硬幣沿著長木板中心線運動,在長木板中心線的適當(dāng)位置取一點O,側(cè)出硬幣停止滑動時硬幣右側(cè)到O點的距離。再從同一位置釋放彈片將硬幣發(fā)射出去,重復(fù)多次,取該距離的平均值記為,如圖乙所示;

②將五角硬幣放在長木板上,使其左側(cè)位于O點,并使其直徑與中心線重合,按步驟①從同一位置釋放彈片,重新彈射一元硬幣,使兩硬幣對心正碰,重復(fù)多次,分別測出兩硬幣碰后停止滑行時距O點距離的平均值,如圖丙所示。

(1)為完成該實驗,除長木板,硬幣發(fā)射器,一元及五角硬幣,刻度尺外,還需要的器材為______;

(2)實驗中還需要測量的物理量為_____________,驗證動量守恒定律的表達(dá)式為___________(用測量物理量對應(yīng)的字母表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】穿過閉合回路的磁通量Φ隨時間t變化的圖像分別如圖甲、乙、丙、丁所示,下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的論述,正確的是( )

A. 圖甲中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變

B. 圖乙中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大

C. 圖丙中回路在0-t0時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大于t0-2t0時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

D. 圖丁中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢可能恒定不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,邊長L=0.4m的正方形線框總電阻R=1Ω(在圖中用等效電阻畫出),方向垂直紙面向外的磁場充滿整個線框平面。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的情況如圖乙所示,則下列說法中正確的是( )

A. 回路中電流方向沿逆時針方向 B. 線框所受安培力逐漸減小

C. 5s末回路中的電動勢為0.08V D. 06s內(nèi)回路中產(chǎn)生的電熱為3.84×102J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電場強(qiáng)度方向與x軸平行的靜電場,其電勢φx的分布如圖所示,一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子(不計重力),以初速度v0O點(x=0)沿x軸正方向進(jìn)入電場。下列敘述正確的是

A. 粒子從O點運動到x3點的過程中,在x3點速度最大

B. 粒子從x1點運動到x3點的過程中,電勢能先減小后增大

C. 要使粒子能運動到x4處,粒子的初速度v0至少為

D. ,則粒子在運動過程中的最大動能為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,AB是兩塊水平放置的足夠長的平行金屬板,組成偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)電場,B板接地。A板電勢φA隨時間變化情況如圖乙所示,CD兩平行金屬板豎直放置,中間有兩正對小孔O1O2,兩板間電壓為U2,組成減速電場,F(xiàn)有一帶負(fù)電粒子在t0時刻以一定初速度沿AB兩板間的中軸線O1O1進(jìn)入,并能從O1沿O1O2進(jìn)入CD間。已知帶電粒子帶電荷量為-q,質(zhì)量為m,(不計粒子重力)求:

(1)該粒子進(jìn)入AB間的初速度v0為多大時,粒子剛好能到達(dá)O2孔;

(2)(1)的條件下,A、B兩板長度的最小值;

(3)A、B兩板間距的最小值。

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