（10分）已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期为T，地球表面的重力加速度为g。某同学根据以上条件，提... _满分5_满分网

返回

满分5 > 高中物理试题

（10分）已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期为T，地球表面的重力加速度为g。某同学根据以上条件，提出一种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法：

地球赤道表面的物体随地球作圆周运动，由牛顿运动定律有

又因为地球上的物体的重力约等于万有引力，有

由以上两式得

（1）请判断上面的结果是否正确。如果正确，请说明理由；如不正确，请给出正确的解法和结果。

（2）由题目给出的条件还可以估算出哪些物理量？（写出估算过程）

答案：

（1）（2）① ② 【解析】（1）以上结果是不正确的。因为地球赤道表面的物体随地球作圆周运动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对物体支持力的合力。（2分）正确解答如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T，轨道半径为R，所以线速度大小为（2分）（2）①可估算地球的质量M，设同步卫星的质量为m，轨道半径为r=R+h，周期等于地球自转的周期为T，由牛顿第二定律有可得 ②或可估算同步卫星运行时线速度的大小，由①知地球同步卫星的周期为T，万有引力提供向心力对地面上的物体有所以得（6分）

推荐试题

（10分）如图所示，质量M的斜面体置于水平面上，其上有质量为m的小物块，各接触面均无摩擦。第一次将水平力F₁加在m上；第二次将水平力F₂加在M上，两次都要求m与M不发生相对滑动。求：F₁∶F₂=？

（10分）如图所示，物体P从光滑的斜面上的A点由静止开始运动，与此同时小球Q在C点的正上方h处自由落下，P途经斜面底端B点后以不变的速率继续在光滑的水平面上运动，在C点恰好与自由下落的小球Q相遇，已知AB=BC=l，h=4.5l，重力加速度为g，不计空气阻力，求：

（1）两球经多长时间相遇?(用g和l表示)

（2）斜面的倾角θ等于多大?

（10分）如图所示，在质量为m_B=30kg的车厢B内紧靠右壁，放一质量m_A=20kg的小物体A（可视为质点），对车厢B施加一水平向右的恒力F，且F=120N，使之从静止开始运动。测得车厢B在最初t=2.0s内移动s=5.0m，且这段时间内小物块未与车厢壁发生过碰撞。车厢与地面间的摩擦忽略不计。

（1）计算B在2.0s内的加速度大小。

（2）求t=2.0s末A的速度大小。

（3）求t=2.0s内A在B上滑动的距离。

（12分）某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系实验.如图(a)为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量，小车运动的加速度a可用纸带上点求得：

（1）图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz)，由图中数据求得小车加速度为________m/s²；(保留两位有效数字)

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m数据如下表：

根据上表数据，为直观反映：F不变时，a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量，建立坐标系，并作出图线（于图c上）.从图线中得到：F不变时，小车加速度a与质量1/m之间定量关系式是_____________.

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶重量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线，如图(d)所示，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是：_______________________________________________.

（8分）某同学在做平抛运动实验时得以了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。现研究平抛运动，以a点为坐标轴原点，竖直方向为y轴建立如图所示的坐标轴，相应点的坐标数值如图所示，当地的重力加速度g取10m/s²_。则由图可得：

（1）小球平抛的初速度为 m/s。

（2）小球开始做平抛运动的位置坐标为 cm， cm。

（3）小球运动到b点的速度为 m/s。