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20.某行星周?chē)嬖谥h(huán)狀物質(zhì),為了測(cè)定環(huán)狀物質(zhì)是行星的組成部分還是環(huán)繞該行星的衛(wèi)星群,某天文學(xué)家對(duì)其做了精確的觀測(cè),發(fā)現(xiàn)環(huán)狀物質(zhì)繞行星中心的運(yùn)行速度υ與到行星中心的距離r的關(guān)系如圖所示.已知行星除環(huán)狀物外的半徑為R,環(huán)狀物質(zhì)的寬度為d,引力常量為G.則以下說(shuō)法正確的是( �。�
A.環(huán)狀物質(zhì)是該行星的組成部分
B.行星表面的重力加速度g=\frac{υ_0^2}{R}
C.該行星除去環(huán)狀物質(zhì)部分后的質(zhì)量M=\frac{υ_0^2R}{G}
D.該行星的自轉(zhuǎn)周期T=\frac{2π(R+d)}{υ_1}

分析 由圖可知,各部分的線速度與半徑成正比,根據(jù)v=ωR可以判斷v與ω的關(guān)系;由萬(wàn)有引力等于表面的重力計(jì)算重力加速度,由周期的公式計(jì)算周期.

解答 解:A、由圖可知,環(huán)上的各部分的線速度與半徑成正比,根據(jù)v=ωR可知,環(huán)上的各部分的角速度是相等的,屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng),所以環(huán)狀物質(zhì)是該行星的組成部分.
而若該層是行星的衛(wèi)星群,則向心力等于萬(wàn)有引力,根據(jù)G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r},得:v2=\frac{GM}{r},即v2\frac{1}{r},與圖不符.故A正確;
B、根據(jù)向心力的公式可知,環(huán)上的物質(zhì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度a=\frac{{v}_{0}^{2}}{R},與該星表面的重力加速度不是一個(gè)概念.故B錯(cuò)誤;
C、由于環(huán)狀物質(zhì)是該行星的組成部分,不是行星的衛(wèi)星群,所以不能由M=\frac{υ_0^2R}{G}求出行星的質(zhì)量.故C錯(cuò)誤;
D、由于環(huán)狀物質(zhì)是該行星的組成部分,所以該星自轉(zhuǎn)的周期:T=\frac{2πR}{{v}_{0}}=\frac{2π(R+d)}{{v}_{1}}.故D正確.
故選:AD

點(diǎn)評(píng) 解決本題要知道若是土星的一部分,則各層轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等,若該層是土星的衛(wèi)星群,則根據(jù)向心力等于萬(wàn)有引力求解,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.t1時(shí)刻,乙車(chē)從后面追上甲車(chē)
B.t1時(shí)刻,兩車(chē)第一次相距最遠(yuǎn)
C.t1時(shí)刻之后一段時(shí)間,乙車(chē)將從后面追上甲車(chē)
D.0到t1時(shí)間內(nèi),乙車(chē)的平均速度大于甲車(chē)的平均速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

11.一物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖所示,以下說(shuō)法正確的是( �。�
A.物體在t1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度反向
B.物體在t1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)加速度反向
C.在0-t1與t1-t2時(shí)間段內(nèi)物體的位移之比為2:1
D.在0-t1與t1-t2時(shí)間段內(nèi)物體受到合力之比為2:1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速時(shí)利用了多普勒效應(yīng)
B.發(fā)生全反射的條件是光由光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)
C.兩束單色光以相同角度斜射到同一平行玻璃磚,透過(guò)平行表面后,頻率大的單色光側(cè)移量大
D.照相機(jī)的鏡頭表面鍍有一層膜,能使照相效果更好,是利用了光的衍射現(xiàn)象
E.兩束單色光分別用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),頻率小的單色光條紋間距大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.高分衛(wèi)星是一種高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星.高分衛(wèi)星至少包括7顆衛(wèi)星,它們都將在2020年前發(fā)射并投入使用.其中“高分一號(hào)”為光學(xué)成像遙感衛(wèi)星,軌道高度為645km,“高分四號(hào)”為地球同步軌道上的光學(xué)衛(wèi)星.則“高分一號(hào)”與“高分四號(hào)”相比( �。�
A.需要更大的發(fā)射速度B.具有更小的向心加速度
C.具有更小的線速度D.具有更大的角速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.用大小分別為2N和7N的兩個(gè)力共同作用在物體上,使物體產(chǎn)生了3m/s2的加速度,則物體的質(zhì)量可能是( �。�
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