题目内容
利用下列哪一组数据可以计算出地球的质量( )A.已知地球的半径R地和地球表面的重力加速度g
B.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T
C.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度v
D.已知地球绕太阳做匀速圆周运动的线速度v和周期T
解析:对选项A,可以“虚拟”一个静止在地球表面上的物体,其质量为m,由万有引力与重力的近似相等关系可得
,
解之得
;因为上式中的g、R地均为已知量,且G又是引力常量,则可以由此式计算出地球的质量.故A选项正确.
对选项B,地球是一个“中心天体”,卫星则是一个“环绕天体”,并且还给出了此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T,则可以由此求出地球的质量.
设此卫星的质量为m,由于万有引力提供了卫星做匀速圆周运动的向心力,则![]()
解之得M地=4π2r3/GT2,显然,由此式可以计算出地球的质量.故B选项正确.
对选项C,设卫星的质量为m,由万有引力等于向心力的关系可得
.解之得M地=v2r/G,显然,由此式可以计算出地球的质量.故C项正确.
对选项D,地球在绕太阳做匀速圆周运动,太阳是“中心天体”,地球是“环绕天体”,运用此选项所给出的已知条件无法计算出地球的质量,故D选项错误.
答案:ABC
要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ,某同学设计了如图甲所示的装置,滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m′,托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出).实验中,重力加速度g取10 m/s2.
(1) 用游标卡尺测量窄片K的宽度d,如图乙所示,则d=__________mm,用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x,滑块在水平轨道上做匀加速直线运动,挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB,根据运动学公式,可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a=____________;
(2) 该同学通过改变托盘中的砝码数量,进行了多次实验,得到的多组数据如下:
| 实验 次数 | 托盘和盘中砝码 的总质量m/(kg) | 滑块的加速度 a/(m/s2) |
| 1 | 0.100 | 0 |
| 2 | 0.150 | 0 |
| 3 | 0.200 | 0.39 |
| 4 | 0.250 | 0.91 |
| 5 | 0.300 | 1.40 |
| 6 | 0.350 | 1.92 |
| 7 | 0.400 | 2.38 |
请根据表中数据在图丙中作出am图象.从数据或图象可知,a是m的一次函数,这是由于采取了下列哪一项措施________.
A. 每次实验的M+m′都相等 B. 每次实验都保证M+m′远大于m
C. 每次实验都保证M+m′远小于m D. 每次实验的m′+m都相等
(3) 根据am图象,可知μ=________(请保留两位有效数字).
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图甲
图乙
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图丙
要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ,某同学设计了如图甲所示的装置,滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m′,托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出).实验中,重力加速度g取10 m/s2.
(1) 用游标卡尺测量窄片K的宽度d,如图乙所示,则d=__________mm,用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x,滑块在水平轨道上做匀加速直线运动,挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB,根据运动学公式,可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a=____________;
(2) 该同学通过改变托盘中的砝码数量,进行了多次实验,得到的多组数据如下:
| 实验 次数 | 托盘和盘中砝码 的总质量m/(kg) | 滑块的加速度 a/(m/s2) |
| 1 | 0.100 | 0 |
| 2 | 0.150 | 0 |
| 3 | 0.200 | 0.39 |
| 4 | 0.250 | 0.91 |
| 5 | 0.300 | 1.40 |
| 6 | 0.350 | 1.92 |
| 7 | 0.400 | 2.38 |
请根据表中数据在图丙中作出am图象.从数据或图象可知,a是m的一次函数,这是由于采取了下列哪一项措施________.
A. 每次实验的M+m′都相等 B. 每次实验都保证M+m′远大于m
C. 每次实验都保证M+m′远小于m D. 每次实验的m′+m都相等
(3) 根据am图象,可知μ=________(请保留两位有效数字).
图甲
图乙
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图丙