摘要：4．9．3.质心的动能与质点组的动能 以二个质点为例.质量.两质点相对于静止参照系速度..质心C的速度.二质点相对于质心速度是和.可以证明有 即二个质点的总动能等于质心的动能与两质点相对质心动能之和. §4．10天体的运动与能量
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欧洲大型强子对撞机（Large Hadron Collider）简称LHC，于2009年9月重新启动，这将有望揭露自然界最基本的秘密．LHC位于瑞士、法国边境地区的地下100m深的坏形隧道中，周长26.659km（约27km）．在LHC进行的质子-质子碰撞中，每个质子的能量为7TeV（7×1012eV）．
（1）目前认为，质子是由u夸克和d夸克组成，u夸克带电量为
，d夸克带电量为
，e为元电荷．则质子有______个u夸克和______个d夸克组成．
（2）LHC能把数以百万计的质子加速到接近光速（光速的99.99%）．这些接近光速的质子对撞后，会创造出1百多亿年前与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态类似的条件，科学家期望能从中发现“反物质”以及占宇宙质量96%的暗物质和暗能量的踪迹，从而揭开宇宙起源之谜．反物质是由反粒子组成，若有反α粒子，则它的质量数为______，电荷数为______．
（3）假设科学家发现了某种反粒子，采用如图的装置来测定这种反粒子的比荷（电荷量与质量之比），真空管内的K发出的反粒子（不计初速、重力和粒子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域．当极板间不加偏转电压时，反粒子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O'点，O'与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P'间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2（如图所示）．
①求打在荧光屏O点的反粒子速度的大小．
②推导出反粒子的比荷的表达式．
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（1）目前认为，质子是由u夸克和d夸克组成，u夸克带电量为
，d夸克带电量为
，e为元电荷．则质子有______个u夸克和______个d夸克组成．（2）LHC能把数以百万计的质子加速到接近光速（光速的99.99%）．这些接近光速的质子对撞后，会创造出1百多亿年前与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态类似的条件，科学家期望能从中发现“反物质”以及占宇宙质量96%的暗物质和暗能量的踪迹，从而揭开宇宙起源之谜．反物质是由反粒子组成，若有反α粒子，则它的质量数为______，电荷数为______．
（3）假设科学家发现了某种反粒子，采用如图的装置来测定这种反粒子的比荷（电荷量与质量之比），真空管内的K发出的反粒子（不计初速、重力和粒子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域．当极板间不加偏转电压时，反粒子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O'点，O'与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P'间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2（如图所示）．
①求打在荧光屏O点的反粒子速度的大小．
②推导出反粒子的比荷的表达式．
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某研究性学习小组，为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素，进行了模拟实验研究。右图为测定风力的实验装置图，其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大；一质量和电阻都不计的细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC＝H；有风时金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触)
（1）已知电源电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可推得风力大小F与电压表示数u的关系式为F＝
（2）研究小组的同学猜想：风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关，于是他们进行了如下实验：
实验一：使用同一球，改变风速，记录了在不同风速下电压表的示数。
表一：球半径r=0.50cm
由表一数据可知：在球半径一定的情况下，风力大小与风速大小的关系是 ．
实验二：保持风速一定，换用同种材料、不同半径的实心球，记录了在球半径不同情况下电压表的示数
表二：风速v=10m/s
根据表二数据可知：在风速一定情况下，风力大小与球半径的关系为 。 (球体积V=
)
（3）根据上述实验结果可知风力大小F与风速大小v、球半径r关系式为 。 查看习题详情和答案>>
（1）已知电源电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可推得风力大小F与电压表示数u的关系式为F＝
（2）研究小组的同学猜想：风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关，于是他们进行了如下实验：
实验一：使用同一球，改变风速，记录了在不同风速下电压表的示数。
表一：球半径r=0.50cm
| 风速（m/s） | 10 | 15 | 20 | 30 |
| 电压表示数（V） | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
实验二：保持风速一定，换用同种材料、不同半径的实心球，记录了在球半径不同情况下电压表的示数
表二：风速v=10m/s
| 球半径（cm） | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
| 电压表示数（V） | 9.60 | 2.40 | 1.07 | 0.60 |
)（3）根据上述实验结果可知风力大小F与风速大小v、球半径r关系式为 。 查看习题详情和答案>>
某研究性学习小组，为了探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力（风力）的影响因素，进行了模拟实验研究．如图为测定风力的实验装置图，其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝电阻较大；一质量和电阻都不计的细长细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC=H；有风时金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点（如图中虚线所示）．细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触．
（1）已知电源的电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可以推得风力大小F与电压表示数的关系式为F=______．
（2）研究小组的同学猜想：风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关，于是他们进行了如下的实验：
实验一：使用同一球，改变风速，记录了在不同风速下电压表的示数．
表一 球半径r=0.50cm
由表一数据可知：在球半径一定的情况下，风力大小与风速的关系是______．
实验二：保持风速一定，换用同种材料、不同半径的实心球，记录了在球半径不同情况下电压表的示数．
表二 风速v=10m/s
由表二数据可知：在风速一定的情况下，风力大小与球半径的关系是______．（球体积公式V=
πr3）
（3）根据上述实验结果可知风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式为______．
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（1）已知电源的电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可以推得风力大小F与电压表示数的关系式为F=______．
（2）研究小组的同学猜想：风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关，于是他们进行了如下的实验：
实验一：使用同一球，改变风速，记录了在不同风速下电压表的示数．
表一 球半径r=0.50cm
| 风速（m/s） | 10 | 15 | 20 | 30 |
| 电压表示数（V） | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
实验二：保持风速一定，换用同种材料、不同半径的实心球，记录了在球半径不同情况下电压表的示数．
表二 风速v=10m/s
| 球半径（cm） | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
| 电压表示数（V） | 9.60 | 2.40 | 1.07 | 0.60 |
| 4 |
| 3 |
（3）根据上述实验结果可知风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式为______．
某研究性学习小组，为了探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力（风力）的影响因素，进行了模拟实验研究．如图为测定风力的实验装置图，其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝电阻较大；一质量和电阻都不计的细长细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC=H；有风时金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点（如图中虚线所示）．细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触．
（1）已知电源的电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可以推得风力大小F与电压表示数的关系式为F=______．
（2）研究小组的同学猜想：风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关，于是他们进行了如下的实验：
实验一：使用同一球，改变风速，记录了在不同风速下电压表的示数．
表一 球半径r=0.50cm
由表一数据可知：在球半径一定的情况下，风力大小与风速的关系是______．
实验二：保持风速一定，换用同种材料、不同半径的实心球，记录了在球半径不同情况下电压表的示数．
表二 风速v=10m/s
由表二数据可知：在风速一定的情况下，风力大小与球半径的关系是______．（球体积公式V=
）
（3）根据上述实验结果可知风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式为______．
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（1）已知电源的电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可以推得风力大小F与电压表示数的关系式为F=______．
（2）研究小组的同学猜想：风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关，于是他们进行了如下的实验：
实验一：使用同一球，改变风速，记录了在不同风速下电压表的示数．
表一 球半径r=0.50cm
| 风速（m/s） | 10 | 15 | 20 | 30 |
| 电压表示数（V） | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
实验二：保持风速一定，换用同种材料、不同半径的实心球，记录了在球半径不同情况下电压表的示数．
表二 风速v=10m/s
| 球半径（cm） | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
| 电压表示数（V） | 9.60 | 2.40 | 1.07 | 0.60 |
）（3）根据上述实验结果可知风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式为______．
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