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【題目】為探測引力波,中山大學領銜的天琴計劃將向太空發射三顆完全相同的衛星(SC1、SC2SC3)構成一個等邊三角形陣列,地球恰處于三角形的中心,衛星將在以地球為中心、高度約10萬公里的軌道上運行,針對確定的引力波源進行引力波探測。如圖所示,這三顆衛星在太空中的分列圖類似樂器豎琴,故命名為天琴計劃。已知地球同步衛星距離地面的高度約為3.6萬公里,以下說法錯誤的是

A. 若知道引力常量G及三顆衛星繞地球的運動周期T,則可估算出地球的密度

B. 三顆衛星具有相同大小的加速度

C. 三顆衛星繞地球運動的周期一定大于地球的自轉周期

D. 從每顆衛星可以觀察到地球上大于的表面

【答案】A

【解析】

A.若知道引力常量G及三顆衛星繞地球的運動周期T根據萬有引力提供向心力:得到:,因地球的半徑未知,也不能計算出軌道半徑r,不能計算出地球體積,故不能估算出地球的密度,選項A錯誤

B.根據,由于三顆衛星到地球的距離相等,則繞地球運動的軌道半徑r相等,則它們的加速度大小相等,選項B正確

C.根據萬有引力等于向心力,解得:,由于三顆衛星的軌道半徑小于地球同步衛星的軌道半徑,故三顆衛星繞地球運動的周期小于地球同步衛星繞地球運動的周期,即小于地球的自轉周期,選項C正確

D.當等邊三角形邊與地球表面相切的時候,恰好看到地球表面的,所以本題中,從每顆衛星可以觀察到地球上大于的表面,選項D正確

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上放一個質量為M足夠長的木板,開始M靜止,現在有一個質量為m的滑塊以速度v0滑上M,mM間的動摩擦因數為,以下說法正確的是(

A. 如果增大M,則mM相對運動的時間變長,因摩擦而產生的熱量增加

B. 如果增大m,則mM相對運動的時間變短,mM上滑行的距離變大

C. 如果增大動摩擦因數,則因摩擦而產生的熱量不變

D. 如果增大初速度v0,則因摩擦而產生的熱量增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,從A點以V0的水平速度拋出一質量m=1kg的小物塊(可視為質點),當物塊運動至B點時,恰好沿切線方向進入光滑圓弧軌道BC,經圓孤軌道后滑上與C點等高靜止在光滑水平面的長木板上,圓弧軌道C端切線水平。已知長木板的質量M=4kg,A、B兩點距C點的高度分別為H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物塊與長木板之間的動摩擦因數。求:

1)水平拋出速度V0?

2)長木板至少為多長,才能保證小物塊不滑出長木板?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗證牛頓運動定律的實驗中,采用如圖1所示的實驗裝置,小車及車中砝碼的質量用M表示,盤及盤中砝碼的質量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出。

1)當Mm的大小關系滿足____時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力。

2)一組同學在做加速度與質量的關系實驗時,保持盤及盤中砝碼的質量一定,改變小車及車中砝碼的質量,測出相應的加速度,采用圖象法處理數據。為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系,應該做a_____的圖象。

3)如圖(a),甲同學根據測量數據做出的a﹣F圖線,說明實驗存在的問題是_________。

4)乙、丙同學用同一裝置做實驗,畫出了各自得到的a﹣F圖線,如圖(b)所示,兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同?______

5)已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz,紙帶上每相鄰兩個計數點間還有4個點未畫出,利用圖2給出的數據可求出小車的加速度a=______。(結果保留三位有效數字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質量為m的小球在光滑的水平面上以速度做勻速直線運動,在t=0時受到水平方向恒力F作用,速度先減小后增大,其最小值為,由此可以判斷( )

A. 質點受力F作用后一定做勻速直線運動

B. 質點受力F作用后可能做圓周運動

C. t=0時恒力F與速度方向間的夾角為60°

D. 時,質點速度最小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組利用圖甲所示的實驗裝置做探究加速度與合外力、質量關系的實驗。

(1)關于下列實驗操作,正確的是________。

A.調節滑輪的高度,使牽引木塊的細繩與長木板保持平行

B.每次小車都要從同一位置開始運動

C.實驗中應先放小車,然后再開打點計時器的電源

D.通過增減小車上的砝碼改變小車質設后,不需要重新平衡摩擦力

(2)為使小車所受合外力等于細線的拉力應采取的措施是___________;要使細線的拉力等于砝碼的總重力,應滿足的條件是________。

(3)小組成員中甲、乙兩同學先后在同一實驗裝置中做研究加速度與合外力關系實驗,其中一個同學在軌道水平情況下做的實驗,而另一個同學在軌道傾斜的情況下做的實驗,得到了 a — F圖像中①、②兩條圖線。則圖線______ (")是在軌道傾斜情況下得到的;小車及車中砝碼的總質量m =________kg。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一輛小車靜止在水平地面上,車內固定著一個傾角為60°的光滑斜面OA,光滑擋板OB與水平方向的夾角為θ,擋板OB可繞轉軸O在豎直平面內轉動。現將重為G的圓球放在斜面與擋板之間。下列說法正確的是( )

A. θ=60°,球對斜面的壓力大小為G

B. 若擋板OBθ=30°位置沿逆時針方向緩慢轉動到θ=90°過程中,則球對斜面的壓力逐漸增大

C. θ=30°,使小車水平向左做變加速運動,則小車對地面的壓力增大

D. θ=60°,使小車水平向右做勻加速直線運動,則球對擋板的壓力可能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,平面OO′垂直于紙面,其上方有長為h、相距為h的兩塊平行導體板MN。兩極板間加上如圖乙所示的電壓,平面OO′的下方是一個與OO′平面平行的勻強磁場,方向垂直紙面向外。在兩極板的正中間的正上方有一粒子源,它連續放射出質量為m、帶電荷量為+q的粒子,其初速度大小為v0,方向垂直電場及OO′平面。不計粒子重力及空氣的阻力,每個粒子在板間運動的極短時間內,可以認為電場強度不變,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。

1)若要求帶電粒子飛出電場時不打在板上,則板間電壓U的最大值不能超過多少?

2)若UMN的最大值取第(1)問求出的最大值,要使所有的粒子通過磁場后都能回到兩板間,磁場磁感應強度B的大小及磁場的高度H需滿足什么條件?

3)在滿足(2)問的前提下,粒子在磁場中運動的最長時間為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框,金屬線框的質量為m,電阻為R,在金屬線框的下方有一勻強磁場區域,MNPQ是勻強磁場區域的水平邊界,并與線框的bc邊平行,磁場方向垂直于線框平面向里,F使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落,如圖乙是金屬線框由開始下落到bc剛好運動到勻強磁場PQ邊界的v―t圖象,圖中數據均為已知量。重力加速度為g,不計空氣阻力。下列說法正確的是:( )。

A. 金屬線框剛進人磁場時感應電流方向沿adcba方向

B. 磁場的磁感應強度為

C. 金屬線框在0~t3的時間內所產生的熱量為

D. MNPQ之間的距離為

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