物體在地面上受重力160N,將它置于衛(wèi)星中,當(dāng)衛(wèi)星在以加速度a=
g2
勻加速上升到某高度處,物體與衛(wèi)星中水平支持物相互擠壓的力為90N,求此時衛(wèi)星離地心的距離.(重力加速度g取10m/s2,地球半徑R取6.4×103km)
分析:根據(jù)地面重力加速度可以求出物體的質(zhì)量m,在衛(wèi)星上升過程中對質(zhì)量為m的物體進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求出衛(wèi)星所處位置的重力加速度,根據(jù)有引力產(chǎn)生加速度從而求出衛(wèi)星距地面的高度.
解答:解:地面重力加速度g=10m/s2,所以可知地面上受重力為160N的物體其質(zhì)量m=16kg,在衛(wèi)星上升過程中某位置受到水平支持物的彈力N=90N,重力mg′,合力產(chǎn)生加速度為
g
2
根據(jù)牛頓第二定律得:
N-mg′=ma可得該位置的重力加速度:
g′=
N-ma
m
=
90-16×
10
2
16
m/s2=
5
8
m/s2

又據(jù)重力和萬有引力相等有:
在地面:mg=
GM
R2
m
衛(wèi)星所處位置mg′=
GM
r2
m
所以可得:r=
GM
g′
=
gR2
g′
=4R=2.56×104km

答:此時衛(wèi)星離地心的距離r=2.56×104km.
點(diǎn)評:本題是萬有引力定律與牛頓第二定律的綜合,關(guān)鍵要抓住重力與萬有引力近似相等的關(guān)系進(jìn)行分析
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,將傾角θ=30°、表面粗糙的斜面固定在地面上,用一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過兩個光滑的半徑很小的滑輪連接甲、乙兩物體(均可視為質(zhì)點(diǎn)),把甲物體放在斜面上且細(xì)繩與斜面平行,把乙物體懸在空中,并使細(xì)繩拉直且偏離豎直方向α=60°.開始時甲、乙均靜止.現(xiàn)同時釋放甲、乙兩物體,乙物體將在豎直平面內(nèi)往返運(yùn)動,測得繩長OA為l=0.5m,當(dāng)乙物體運(yùn)動經(jīng)過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時,甲物體在斜面上均恰好未滑動,已知乙物體的質(zhì)量為  m=1kg,忽略空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)乙物體在豎直平面內(nèi)運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度大小以及所受的拉力大。
(2)甲物體的質(zhì)量以及斜面對甲物體的最大靜摩擦力的大;
(3)斜面與甲物體之間的動摩擦因數(shù)μ(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力).

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧豎直立在水平地面上,彈簧一端固定在地面上.一小球從高處自由下落到彈簧上端,將彈簧壓縮至最低點(diǎn).在小球開始下落至最低點(diǎn)的過程中,彈簧始終處于彈性限度內(nèi).在此過程中,能正確表示小球的加速度a隨下降位移x的大小變化關(guān)系是下面圖象中的
B
B



A.B.C.D.

(2)如圖所示為某種電子秤的原理示意圖,AB為一均勻的滑線變阻器,阻值為R,長度為L,兩邊分別有P1、P2兩個滑動頭,與P1相連的金屬細(xì)桿可在被固定的豎直光滑絕緣桿MN上保持水平狀態(tài),金屬細(xì)桿與托盤相連,金屬細(xì)桿所受重力忽略不計(jì).彈簧處于原長時P1剛好指向A端,若P1、P2間出現(xiàn)電壓時,該電壓經(jīng)過放大,通過信號轉(zhuǎn)換后在顯示屏上顯示出質(zhì)量的大。阎獜椈傻膭哦认禂(shù)為k,托盤自身質(zhì)量為m0,電源電動勢為E,電源的內(nèi)阻忽略不計(jì),信號放大器、信號轉(zhuǎn)換器和顯示器的分流作用忽略不計(jì).求:
①托盤上未放物體時,在托盤的自身重力作用下,P1距A端的距離x1;
②在托盤上放有質(zhì)量為m的物體時,P1距A端的距離x2;
③在托盤上未放物體時通常先校準(zhǔn)零點(diǎn),其方法是:調(diào)節(jié)P2,從而使P1、P2間的電壓為零.校準(zhǔn)零點(diǎn)后,將被稱物體放在托盤上,試推導(dǎo)出被稱物體的質(zhì)量m與P1、P2間電壓U的函數(shù)關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,位于水平地面上的重力為G的小木塊,在大小為F、方向與水平方向成α角的拉力作用下沿地面向右作勻速直線運(yùn)動.
(1)作出物體受力示意圖,并合成或分解
(2)求地面對物體的支持力FN
(3)求木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ

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科目:高中物理 來源:2011年紹興一中高三第一學(xué)期期中考試物理卷 題型:計(jì)算題

如圖所示,將傾角θ=30°、表面粗糙的斜面固定在地面上,用一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過兩個光滑的半徑很小的滑輪連接甲、乙兩物體(均可視為質(zhì)點(diǎn)),把甲物體放在斜面上且細(xì)繩與斜面平行,把乙物體懸在空中,并使細(xì)繩拉直且偏離豎直方向α=60°。開始時甲、乙均靜止。現(xiàn)同時釋放甲、乙兩物體,乙物體將在豎直平面內(nèi)往返運(yùn)動,測得繩長OA為l="0.5" m,當(dāng)乙物體運(yùn)動經(jīng)過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時,甲物體在斜面上均恰好未滑動,已知乙物體的質(zhì)量為  m="1" kg,忽略空氣阻力,取重力加速度g="10" m/s2,求:

【小題1】乙物體在豎直平面內(nèi)運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度大小以及所受的拉力大小
【小題2】甲物體的質(zhì)量以及斜面對甲物體的最大靜摩擦力的大小
【小題3】斜面與甲物體之間的動摩擦因數(shù)μ(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

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科目:高中物理 來源:2013屆浙江省慈溪中學(xué)高三第一次月考物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

如圖所示,將傾角θ=30°、表面粗糙的斜面固定在地面上,用一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過兩個光滑的半徑很小的滑輪連接甲、乙兩物體(均可視為質(zhì)點(diǎn)),把甲物體放在斜面上且細(xì)繩與斜面平行,把乙物體懸在空中,并使細(xì)繩拉直且偏離豎直方向α=60°。開始時甲、乙均靜止。現(xiàn)同時釋放甲、乙兩物體,乙物體將在豎直平面內(nèi)往返運(yùn)動,測得繩長OA為l="0.5" m,當(dāng)乙物體運(yùn)動經(jīng)過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時,甲物體在斜面上均恰好未滑動,已知乙物體的質(zhì)量為  m="1" kg,忽略空氣阻力,取重力加速度g="10" m/s2,求:

(1)乙物體在豎直平面內(nèi)運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度大小以及所受的拉力大小
(2)甲物體的質(zhì)量以及斜面對甲物體的最大靜摩擦力的大小
(3)斜面與甲物體之間的動摩擦因數(shù)μ(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

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