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一宇航员抵达一半径为R的星球表面后,为了测定该星球的质量,做了如下的实验:取一根...

一宇航员抵达一半径为R的星球表面后,为了测定该星球的质量,做了如下的实验:取一根细线穿过光滑的细直管,细线一端拴一质量为m的砝码,另一端连接在一固定的测力计上,手握细直管抡动砝码,使砝码在同一竖直平面内作完整的圆周运动,停止抡动并稳定细直管后,砝码仍可继续在一竖直面内作完整的圆周运动,如图所示。此时观察测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和最高点两位置时测力计的读数差为,已知引力常量为G。试根据题中所给条件和测量结果,求:(忽略弹簧的伸长变化)

该星球表面的重力加速度g

该星球的质量M.

 

(1) (2) 【解析】 ⑴设砝码圆周运动的半径为L,则 在最高点: 在最低点: 由最高点到最低点由动能定理得: 联立以上各式求得 ⑵在星球表面,有 所以:
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考点分析:
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某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻。

A.干电池两节,每节电动势约为,内阻约几欧姆

B.直流电压表,量程均为,内阻约为

C.定值电阻,阻值为

D.滑动变阻器R,最大阻值

E.导线和开关

①该同学连接的实物电路如图所示,其中还有一根导线没有连,请补上这根导线________

②实验中移动滑动变阻器触头,读出伏特表的多组数据,描绘出图像如图所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E= ______,内阻为r=_______(用ka表示)。

③根据所给器材,请你再设计一种测量电源电动势和内电阻的电路图,画在下面的虚线框内_____

 

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某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度,如图所示。在钢条下落过程中,钢条挡住光源发出的光时计时器开始计时,透光时停止计时,若再次挡光,计时器将重新开始计时。实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A高于光控开关),由静止释放,测得先后两段挡光时间

 ①用游标卡尺测量的长度,其中的长度如图所示,其值为_______mm。

②若狭缝宽度不能忽略,则该同学利用及相关测量值得到的重力加速度值比其真实值_______(偏大或偏小),其原因是_________

 

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如图所示,两个质点PQ在光滑的水平面上分别以一定的速度同时向右运动,此时分别作用水平向左的力,其中的大小不变,大小由零逐渐增大,它们恰好同时向右运动最远,且位移大小相等,在此过程中,两质点的瞬时速度的关系应该是(    )

A.

B. ,后,最后

C.

D. ,后,最后

 

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煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率,于是,他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器,原理如图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器AB,容器A与干净的空气相通,在容器B中通入矿井中的气体,观察屏上的干涉条纹,就能够监测瓦斯浓度。以下说法正确的是( 

A. 如果屏的正中央仍是亮纹,说明B中的气体与A中的空气成分相同,不含瓦斯

B. 如果屏的正中央是暗纹,说明B中的气体与A中的空气成分不相同,可能含有瓦斯

C. 如果屏上干涉条纹不停地移动,说明B中的气体瓦斯含量不稳定

D. 只有用单色光照射单缝时,才可能在屏上出现干涉条纹

 

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A. 甲图包装袋内气体的压强小于乙图中袋内气体压强

B. 乙图包装袋内气体的压强小于甲图中袋内气体压强

C. 图中包装袋鼓起越厉害,袋内单位体积的气体分子数越多

D. 图中包装袋鼓起越厉害,袋内气体分子的平均动能越大

 

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