17.已知引力常量G和下列各組數(shù)據(jù),能計算出地球質(zhì)量的是( 。
A.地球繞太陽運行的周期T及地球離太陽的距離r
B.月球繞地球運行的周期T及月球離地球的距離r
C.人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度v及運行周期T
D.已知地球半徑R及地球表面重力加速度g(不考慮地球自轉(zhuǎn))

分析 地球、月球、人造衛(wèi)星等做勻速圓周運動,它們受到的萬有引力充當(dāng)向心力,用它們的運動周期表示向心力,由萬有引力定律結(jié)合牛頓第二定律列式求中心天體的質(zhì)量,然后由選項條件判斷正確的答案.

解答 解:A、地球繞太陽運動的周期和地球與太陽的距離,根據(jù)萬有引力提供向心力:$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=$\frac{m4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$,其中m為地球質(zhì)量,在等式中消去,只能求出太陽的質(zhì)量M.也就是說只能求出中心體的質(zhì)量.故A錯誤.
B、同理,已知月球繞地球運行的周期T及月球中心到地球中心的距離r,能求出地球的質(zhì)量,故B正確.
C、人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行時,軌道半徑近似等于地球的半徑,由G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,則地球的質(zhì)量 M=$\frac{R{v}^{2}}{G}$;又 T=$\frac{2πR}{v}$
可得:M=$\frac{T{v}^{3}}{2πG}$,可以求出地球的質(zhì)量,故C正確.
D、根據(jù)重力等于萬有引力,得:G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$=mg,得地球的質(zhì)量M=$\frac{g{R}^{2}}{G}$,由于地球的半徑R已知,所以能求出地球的質(zhì)量.故D正確.
故選:BCD

點評 解答萬有引力定律在天體運動中的應(yīng)用時要明確天體做勻速圓周運動,其受到的萬有引力提供向心力,會用線速度、角速度、周期表示向心力,同時注意公式間的化簡.

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.豎直上拋一球,球又落回原處,已知空氣阻力的大小恒定,則( 。
A.上升過程中克服重力做的功大于下降過程中重力做的功
B.上升過程中克服重力做的功等于下降過程中重力做的功
C.上升過程中克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力的平均功率
D.上升過程中克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力的平均功率

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,在坐標(biāo)系xOy的第1、4象限有沿x軸正方向的勻強電場,在第2、3象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強電場,在第2象限中有垂直于紙面向里的勻強磁場,一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子從y軸上P點沿與y軸正方向45°角的初速度進(jìn)入第3象限,初速度的大小為v,粒子在第3象限內(nèi)做勻速直線運動,進(jìn)入第2象限后粒子做勻速圓周運動,并以與y軸負(fù)方向45°角進(jìn)入第1象限,在第1、4象限里運動后恰好能到達(dá)P點,第1、4象限內(nèi)的電場強度與第2、3象限內(nèi)的電場強度大小相同,求:
(1)P點的坐標(biāo)及磁感應(yīng)強度的大小;
(2)粒子從P點出發(fā)再回到P點所用的時間;
(3)若粒子在磁場中運動到某時刻時撤去磁場,如果粒子能連續(xù)兩次通過y軸上的某一點,求粒子從P點出發(fā)到第二次通過y軸所用時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.木塊A、B分別重50N和60N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25,夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m.系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動.現(xiàn)用F=2N的水平拉力作用在木塊B上,如圖所示,力F作用后( 。
A.木塊A所受摩擦力大小是8NB.木塊A所受摩擦力大小是12.5N
C.木塊B所受摩擦力大小是9ND.木塊B所受摩擦力大小是15N

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12.2001年10月22日,歐洲航天局由衛(wèi)星觀測發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個超大型黑洞,命名為MCG6-30-15,由于黑洞的強大引力,周圍物質(zhì)大量掉入黑洞,假定銀河系心中僅此一個黑洞,已知太陽系繞銀河系中心勻速運轉(zhuǎn),下列哪組數(shù)據(jù)可估算出該黑洞的質(zhì)量(  )
A.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和速度
B.太陽運行周期和太陽到MCG6-30-15距離
C.太陽的質(zhì)量和太陽到MCG6-30-15距離
D.太陽運行速度和太陽到MCG6-30-15距離

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2.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,實物連線如圖1所示.

(1)請根據(jù)實物連線圖畫出電路圖;
(2)某同正確操作后,測得I-U的數(shù)據(jù)如表所示:
I/A00.130.250.380.500.600.751.001.25
U/V00.070.180.340.711.282.114.006.20
用表中數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線;
(3)當(dāng)電流為0.30A和1.10A時,小燈泡的電阻分別為0.83Ω和4.4Ω.

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9.北京奧運場館建設(shè),大量采用對環(huán)境有益的新技術(shù),如奧運會場館周圍80%~90%的路燈利用了太陽能發(fā)電技術(shù),奧運會90%的洗浴熱水采用全玻璃真空太陽能集熱技術(shù).太陽能的產(chǎn)生是由于太陽內(nèi)部高溫高壓條件下的核反應(yīng)形成的,其核反應(yīng)方程是( 。
A.${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He
B.${\;}_{92}^{238}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{54}^{136}$Xe+${\;}_{38}^{90}$Sr+10${\;}_{0}^{1}$n
C.4${\;}_{1}^{1}$H→${\;}_{2}^{4}$He+2${\;}_{0}^{1}$n
D.${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{8}^{17}$O+${\;}_{1}^{1}$H

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6.在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力大小關(guān)系”的實驗中,實驗裝置如圖1所示.
(1)以下說法正確的是B
A.平衡摩擦力時,小桶應(yīng)用細(xì)線通過定滑輪系在小車上,但小桶內(nèi)不能裝砂
B.實驗中應(yīng)始終保持小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂和小桶的質(zhì)量
C.實驗中如果用縱坐標(biāo)表示加速度,用橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量,描出相應(yīng)的點在一條直線上時,即可證明加速度與質(zhì)量成反比
D.每次改變小車的質(zhì)量,都必須重新平衡摩擦
(2)在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時,保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中細(xì)砂的質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖2,該圖線不通過坐標(biāo)原點,試分析圖線不通過坐標(biāo)原點的原因.
答:實驗前該同學(xué)未平衡(或未完全平衡)摩擦力.

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7.東方網(wǎng)2014年12月17日消息:據(jù)《勞動報》報道,上海海洋大學(xué)教授崔維成帶隊研發(fā)的1.1萬米載人潛水器最近獲得了上海市科委立項支持,這一深度已可抵達(dá)目前地球所知  最深的海溝--馬里亞納海溝.這意味著中國載人潛水器將在全世界近100%的海洋范圍內(nèi)自由行動.如圖所示為潛水器在某次實驗中下潛的速度一時間圖象,規(guī)定向下為速度的正方向,則( 。
A.3s末潛水器的加速度為零
B.0~1s內(nèi)潛水器的加速度小于3s-5s內(nèi)的加速度
C.2s末,潛水器離出發(fā)點最遠(yuǎn)
D.5s末,潛水器回到出發(fā)點

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