【題目】一宇航員到達半徑為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G和F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)小球在最低點時細線的拉力為F1，速度為v1，則，設(shè)砝碼在最高點細線的拉力為F2，速度為v2，則，由機械能守恒定律得，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】如圖（a），在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R，R在PQ的右側(cè)。導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電流i，i的變化如圖（b）所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向。導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動勢

A. 在時為零

B. 在時改變方向

C. 在時最大，且沿順時針方向

D. 在時最大，且沿順時針方向

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系的實驗中，某同學(xué)用如圖甲所示裝置進行實驗，打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，重物通過跨過滑輪的細線與小車相連。

甲 乙

（1）該同學(xué)在實驗中打出了一條紙帶，紙帶上A、B、C、D、E這些點的間距如圖乙所示，其中每相鄰兩點間還有4個計時點未畫出。根據(jù)測量結(jié)果計算：

①打C點時紙帶的速度大小為_____ m/s；

②紙帶運動的加速度大小為____ m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

（2）若該同學(xué)平衡好摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度，根據(jù)小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)作出的a–F圖線來探究加速度與合外力的關(guān)系，此實驗操作____（選填“能”或“不能”）探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，砂和砂桶的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶計算出。

(1)實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行。接下來還需要進行的一項操作是（_______）

A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電。改變砂桶中砂子的多少，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動

B．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動

C．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨�，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動

(2)實驗中要進行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是（_______）

A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g

B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g

D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

(3)已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車運動的加速度a=______m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖1是小明探究橡皮筋彈力做的功W與小車動能變化間的關(guān)系的裝置圖，長木板放在水平桌面上，橡皮筋的兩端分別與小車和擋板相連.實驗中，通過增加橡皮筋的根數(shù)來改變彈力所做的功。

(1)下列實驗操作正確的是_________。

A.實驗時，應(yīng)先釋放小車，然后接通電源

B.增加橡皮筋根數(shù)時，應(yīng)選取相同的橡皮筋

C.每次應(yīng)將小車拉到相同的位量由靜止釋放

D.實驗前應(yīng)平衡小車在木板上所受的摩擦力

(2)圖2是實驗中某條紙帶的一部分，相鄰計數(shù)點間時間間隔T=0.1s。為探究橡皮筋彈力做的功W與小車動能變化間的關(guān)系，小明用來計算小車的速度。你認為他的算法是否正確?_______(選填“正確“或“不正確“)，你的理由是_______________。

(3)圖3是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)所畫出的圖象，你認為根據(jù)此圖象能否驗證動能理_____(選填“能”或“不能”)，你的理由是________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置。小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，則小磁塊

A. 在P和Q中都做自由落體運動

B. 在P中的下落時間比在Q中的長

C. 在兩個下落過程中的機械能都守恒

D. 落至底部時在P中的速度比在Q中的大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】相距L＝1.5 m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1＝1 kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2＝0.27 kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖甲所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強度大小相同．ab棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.75，兩棒總電阻為R＝1.8 Ω，導(dǎo)軌電阻不計．ab棒在方向豎直向上、大小按圖乙所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始，沿導(dǎo)軌做勻加速直線運動，同時cd棒由靜止釋放。已知由乙圖可以求出磁感應(yīng)強度B＝1.2 T、ab棒加速度大小為a＝1 m/s2.（g＝10 m/s2）

（1）求ab棒在2 s末的速率和2 s內(nèi)的位移；

（2）若外力F在2 s內(nèi)做功近似等于29 J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；

（3）求出cd棒達到最大速度所需的時間t0，并在圖丙中定性畫出cd棒所受摩擦力Ffcd隨時間變化的圖象。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L = 0.4 m，一端連接R =1 Ω的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B = 1 T。導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計。在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動，速度v = 5 m/s求：

（1）在0.1 s時間內(nèi)，拉力的沖量IF的大小；

（2）若將MN換為電阻r =1 Ω的導(dǎo)體棒，其它條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電壓U。

（3）若將MN換為電阻r =1 Ω的導(dǎo)體棒，棒的質(zhì)量為m=0.1kg,給導(dǎo)體棒一個初速度，v = 5 m/s，不加外力，求解導(dǎo)體棒MN能運動的最大距離？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案