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假设宇宙中有一个孤立的星体,其半径为R,由质量分布均匀的两部分构成. 半径为R/...

假设宇宙中有一个孤立的星体,其半径为R,由质量分布均匀的两部分构成. 半径为R/2的球体和大球体共轴AB,其密度为其余部分密度的9倍(如图中的阴影部分).已知万有引力常量为G,星体的质量为2M,求:

(1)极点A的重力加速度;

2)若有一颗近表卫星绕垂直AB轴的轨道运行,求其运行周期T.

 

 

(1);(2) 【解析】(1)设大球部分密度为ρ,则小球部分密度为9ρ 小球体部分质量: 大球体部分质量: 由题意知,M1+M2=2M 联立解得: 大球体部分在极点A的重力加速度: 小球体在极点A的重力加速度: 极点A的重力加速度: (2)根据 可求,卫星周期  
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考点分析:
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两光滑的轻质小滑轮固定在天花板上,通过一根无弹性的轻绳系着AB两球(可当作质点),质量分别为mA=3.0 kgmB=1.0 kg. 一半径为R=1.5 m的光滑半圆槽固定在水平面上. A球在槽口上方自滑轮顶端由静止释放,进入槽后沿槽运动. 已知左滑轮到槽口的距离h=0.5 mA球到达槽底瞬间AB球重力的瞬时功率.g10 m/s2

 

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一个半径为R的半圆柱固定在水平面上,在其顶端A有一质量为m的小物块由静止沿柱面滑下. 已知二者间的动摩擦因素为μ,在如图(截面图)中的B点离开柱面,∠AOB=600.求物块在下滑过程中克服摩擦力做的功(物块可当作质点,当地重力加速度为g).

 

 

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用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示.已知m1=50g、m2=150g,则(g取9.8m/s2,计算结果保留两位有效数字).

 

(1)在纸带上打下记数点5时的速度v= ______ m/s;

(2)在0~5过程中系统动能的增量△EK= ______ J,系统势能的减少量△EP= ______ J; 由此得到的结论是 ______

(3)某同学作出的图像如图丙所示,若忽略一切阻力的情况下,则当地的重力加速度g= ______ m/s2

 

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某实验小组探究合外力做功和动能变化的关系,他们将宽度一定的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B位置时的遮光时间,小车中可以放置砝码.

(1)实验主要步骤如下:

①实验前应将木板左端略微抬高,使小车通过两光电门的遮光时间相等,这样做的目的是 _________

②用长度测量工具游标卡尺测量挡光片宽度为d,再用刻度尺量得A、B之间的距离为L;

③将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车(含挡光片及车中砝码)的质量为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过A、B的遮光时间分别为t1t2,已知重力加速度为g,则可以得到A至B过程中小车的合外力做功为 ______ ,小车的动能变化量为 ______ (用相应的字母m、M、t1t2、L、d表示);

④在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复③的操作.

(2)为了实验能达到预期效果,步骤③中M、m应满足的条件是 ______

 

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宇航员到某星球探险,已知驾驶的飞船绕此星球表面做匀速圆周运动时的周期为T,飞船降落到星球表面赤道后,测得从质量为的小球m在赤道上受到的重力为F,已知万有引力常数为G,星球自转的角速度为ω,则下列说法正确的是(   )

A. 此星球的半径R=

B. 此星球的平均密度ρ=

C. 星球自转角速度ω若变大,小球m在赤道上受到的重力为F也将变大

D. 飞船要返回近地轨道,至少使飞船在赤道上获得  的能量

 

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