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【題目】2010年諾貝爾物理學獎授予英國曼徹斯特大學科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是目前世界上已知的強度最高的材料,它的發(fā)現使太空電梯纜線的制造成為可能,人類將有望通過太空電梯進入太空。如圖所示,現假設有一太空電梯懸在赤道上空某處,相對地球表面靜止,忽略下面纜線的質量。已知地球半徑為R,自轉周期為T,地球質量為M,萬有引力常量為G.試討論:

(1)太空電梯的距地高度;

(2)若赤道平面內的一顆衛(wèi)星環(huán)繞地球做圓周運動,環(huán)繞方向與地球自轉方向相反,周期為2T,某一時刻衛(wèi)星在太空電梯正上方,問至少經過多長時間衛(wèi)星再次經過太空電梯正上方?

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)太空電梯在軌運行,萬有引力提供向心力,有

解得:

(2)太空電梯與衛(wèi)星環(huán)繞方向相反,所以衛(wèi)星再次運行到太空電梯正上方時,它們與球心的連線掃過的圓心角形成一個周角.

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解得:

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2017126日報道,中國散裂中子源項目將于2018年前后建成。目前,位于廣東東莞的國家大科學工程——中國散裂中子源(CSNS)首次打靶成功,獲得中子束流,這標志著(CSNS)主體工程順利完工,進入試運行階段。對于有關中子的研究,下面說法不正確的是(  )

A. 中子和其他微觀粒子,都具有波粒二象性

B. 一個氘核和一個氚核經過核反應后生成氦核和中子是核聚變反應

C. 盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果,發(fā)現了質子和中子

D. 核反應方程中的y=206,X中中子個數為124

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【題目】如圖所示,在勻強電場中,將一電荷量為2×104的負電荷由A點移到B點,其電勢能增加了0.2J,已知A、B兩點間距離為2cm,兩點連線與電場方向成60°角,求:

(1)電荷由A移到B的過程中,電場力所做的功WAB

(2)A、B兩點間的電勢差UAB

(3)該勻強電場的電場強度E。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1)在做研究平拋物體的運動這一實驗時,下面哪些說法是正確的_______

A.安裝弧形槽時,必須使槽的末端的切線方向保持水平

B.進行實驗時,每次都要讓小球從同一位置由靜止釋放

C.小球與弧形槽不可避免的摩擦,會影響實驗結果

D.為了得到實驗結果,不要忘記用天平稱出小球的質量

2)某同學在做平拋運動實驗時得到了如圖所示的物體運動軌跡,因為沒有記錄軌道末端位置,所以該同學在軌跡上任取一點a為坐標原點建立如圖所示的坐標系(y軸豎直,x軸水平),又在軌跡上另取b、c兩點的位置(如圖). g10m/s2)根據圖中數據,可判斷

①小球平拋時的初速度為__________m/s

②小球開始做平拋運動的位置坐標為x=______cm,y=______cm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。實驗的主要步驟如下:

①調整氣墊導軌使之水平;(氣墊導軌所在桌面足夠高)

②用天平測量滑塊(含遮光條)質量并記錄為M;

③測量遮光條寬度并記錄為d

④測量A、B間的距離L

⑤將滑塊放在氣墊導軌上,通過輕質細繩與鉤碼連接,記錄鉤碼總質量為m;

⑥將滑塊從A位置釋放后,光電計時器測量遮光條通過光電門的時間并記錄為.

⑦對測量數據進行分析,得出實驗結論.

請回答下列問題.

(1)實驗前應先調節(jié)氣墊導軌水平,方法是:取下砝碼,接通氣墊導軌裝置的電源,調節(jié)導軌下面的螺母,若滑塊放在氣墊導軌上任意位置都能______________,則導軌水平.

(2)利用本實驗中需驗證的機械能守恒表達式,推導出當地的重力加速度為__________(用以上對應物理量的符號表示);

(3)實驗中發(fā)現動能增加量總是稍小于重力勢能減少量,增加下落高度后,則_____________(選填增加”、“減小不變”).

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【題目】如圖,質量為m的小球穿在足夠長的水平固定直桿上處于靜止狀態(tài),現對小球同時施加水平向右的恒力F0和豎直向上的力F,使小球從靜止開始向右運動,其中豎直向上的力F大小始終與小球的速度成正比,即Fkv(圖中未標出).已知小球與桿間的動摩擦因數為μ,下列說法中正確的是

A. 小球先做加速度增大的加速運動,后做加速度減小的加速運動,直到最后做勻速運動

B. 小球先做加速度減小的加速運動,后做加速度增大的減速運動直到靜止

C. 小球的最大加速度為

D. 小球的最大速度為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一根輕質桿長為2L,可繞固定于中點位置處的軸在豎直面內自由轉動,桿兩端固定有完全相同的小球1和小球2,它們的質量均為m,帶電荷量分別為+q–q,整個裝置放在如圖所示的關于豎直線對稱的電場中�,F將桿由水平位置靜止釋放,讓小球1、2繞軸轉動到豎直位置A、B兩點,設A、B間電勢差為,該過程中( )

A. 小球2受到電場力變小

B. 小球1電勢能減少量小于

C. 小球1、2的機械能總和增加量小于

D. 小球1、2的動能總和增加了

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用光電門驗證機梭能守恒定律。如圖所示,將某種鐵質橫桿周定在鐵架臺上方,在橫桿一側放置一磁鐵,在橫桿正下方將光電門固定在鐵架臺上將質量為m的小鐵球吸至橫桿下方,多次釋放并調整小鐵球釋放位置和光電門位置,使小鐵球球心恰好與光電門中心在同一豎直線上,標記小鐵球釋放點,用直尺測量出橫桿下邊緣到光電門中心間的距離L,取重力加速度g=9.8m/2。拿開磁鐵后,鐵質橫桿的磁性立即消失。

(1)用游標卡尺測出小鐵球直徑,測量結果如圖所示,則小鐵球的直徑D=_____mm。

(2)取作為小鐵球經過光電門中心時的速度,則小鐵球從開始下落至小鐵球中心通過光電

門的過程中,重力勢能減少量△Ep=_____,動能的增加量△Ek=______。(均用已知或測量出的物理量的符號表示)

(3)若某次實驗的測量數據分別為L=0.531m,t=3.6×103s,m=6.0×103kg,則△Ek=____J,Ep=___J。(結果均保留三位有效數字)在誤差允許的范內,小鐵球的機械能守恒。

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【題目】兩個物體a、b同時開始沿同一條直線運動。從開始運動起計時,它們的位移圖像如圖所示。關于這兩個物體的運動,下列說法中正確的是

A開始時a的速度較大,加速度較小

Ba做勻減速運動,b做勻加速運動

Ca、b速度方向相反,速度大小之比是2:3

D在t=3s時刻a、b速度相等,恰好相遇

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