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(07年如東、啟東聯考)(12分)某球形天體的密度為ρ0,引力常量為G

(1)證明對環繞密度相同的球形天體表面運行的衛星,運動周期與天體的大小無關。(球的體積公式為,其中R為球半徑)

(2)若球形天體的半徑為R,自轉的角速度為,表面周圍空間充滿厚度(小于同步衛星距天體表面的高度)、密度ρ=的均勻介質,試求同步衛星距天體表面的高。

解析:(1)設環繞其表面運行衛星的質量為m,運動周期為T,球形天體半徑為R,天體質量為M,由牛頓第二定律有  (1分)

                                      ①                       (2分)

 

 而                                   ②                            (1分)

 

 由①②式解得 ,可見TR無關,為一常量。      (2分)

 

(2)設該天體的同步衛星距天體中心的距離為r,同步衛星的的質量為m0,則有

 

     ③                                               (2分)

 

 而     ④                                      (2分)

 

 由②③④式解得                           (1分)

 

 則該天體的同步衛星距表面的高度                      (1分)

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(07年如東、啟東聯考)(8分)如圖所示是一列橫波上A、B兩質點的振動圖象,該波由A傳向B,兩質點沿波的傳播方向上的距離Δx=4.0m,波長大于3.0m,求這列波的波速。

 

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

(07年如東、啟東聯考)(12分)如圖所示,電源電動勢E=10V,內電阻r=1.0Ω,電阻R1=5.0Ω、R2=8.0Ω、R3=2.0Ω、R4=6.0Ω,R5=4.0Ω,水平放置的平行金屬板相距d=2.4cm,原來單刀雙擲開關S接b,在兩板中心的帶電微粒P處于靜止狀態;現將單刀雙擲開關S迅速接到c,帶電微粒與金屬板相碰后即吸附在金屬板上,取g=10m/s2,不計平行板電容器充放電時間,求帶電微粒在金屬板中的運動時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(07年如東、啟東聯考)(13分)如圖所示,一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質小定滑輪O1O2和質量mB=m的小球連接,另一端與套在光滑直桿上質量mA=m的小物塊連接,已知直桿兩端固定,與兩定滑輪在同一豎直平面內,與水平面的夾角θ=60°,直桿上C點與兩定滑輪均在同一高度,C點到定滑輪O1的距離為L,重力加速度為g,設直桿足夠長,小球運動過程中不會與其他物體相碰.現將小物塊從C點由靜止釋放,試求:

(1)小球下降到最低點時,小物塊的機械能(取C點所在的水平面為參考平面);

(2)小物塊能下滑的最大距離;

(3)小物塊在下滑距離為L時的速度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(07年如東、啟東聯考)(14分)如圖所示,可視為質點的三物塊ABC放在傾角為300、長L=2m的固定斜面上,物塊與斜面間的動摩擦因數μAB緊靠在一起,C緊靠在固定擋板上,三物塊的質量分別為mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不帶電,BC的帶電量分別為qB=+4.0×10-5C、qC=+2.0×10-5C且保持不變,開始時三個物塊均能保持靜止且與斜面間均無摩擦力作用.如果選定兩點電荷在相距無窮遠處的電勢能為0,則相距為r時,兩點電荷具有的電勢能可表示為.現給A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上作加速度a=1.5m/s2的勻加速直線運動,經過時間t0,力F變為恒力,當A運動到斜面頂端時撤去力F。已知靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2g=10m/s2.求:

(1)未施加力F時物塊BC間的距離;

(2)t0時間內A上滑的距離;

(3)t0時間內庫侖力做的功;

(4)力FA物塊做的總功。

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