若地球是质量均匀分布的球体,其质量为M0,半径为R。忽略地球自转,重力加速度g随物体到地心的距离r变化如图所示。g-r曲线下O-R部分的面积等于R-2R部分的面积。
(1)用题目中的已知量表示图中的g0;
(2)已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的物体的引力为0。请你证明:在地球内部,重力加速度与r成正比;
(3)若将物体从2R处自由释放,不考虑其它星球引力的影响,不计空气阻力,借助本题图像,求这个物体到达地表时的速率。
(1)用题目中的已知量表示图中的g0;
(2)已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的物体的引力为0。请你证明:在地球内部,重力加速度与r成正比;
(3)若将物体从2R处自由释放,不考虑其它星球引力的影响,不计空气阻力,借助本题图像,求这个物体到达地表时的速率。
更新时间:2020-09-27 23:42:54
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【推荐1】如图所示,倾角θ=37°斜面长L=1m的斜面体放在水平面上。将一质量m=2kg的小物块从斜面顶部由静止释放,经时间t=1s后到达底端,斜面体始终保持静止。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小物块沿斜面下滑的加速度;
(2)小物块与斜面之间的动摩擦因数;
(3)小物块沿斜面下滑过程中重力做的功。
(1)小物块沿斜面下滑的加速度;
(2)小物块与斜面之间的动摩擦因数;
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【推荐2】某兴趣小组参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置.图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板。M板上部有一半径为R的圆弧形的粗糙轨道,P为最高点,Q为最低点,Q点处的切线水平,距底板高为H。 N板上固定有三个圆环。将质量为m的小球从P处静止释放.小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q水平距离为L处。不考虑空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)小球从P处静止释放至落到底板上的过程中小球所受重力做的功;
(2)小球运动到Q点时的速度大小;
(3)距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度。
(1)小球从P处静止释放至落到底板上的过程中小球所受重力做的功;
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(1)物体的初动能Ek;
(2)物体从B点运动至C点克服摩擦力做的功;
(3)物体离开C点后至落回水平面过程中,重力做功的平均功率。
(1)物体的初动能Ek;
(2)物体从B点运动至C点克服摩擦力做的功;
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【推荐2】一种能垂直起降的小型遥控无人机如图所示,螺旋桨工作时产生的升力始终等于自身所受重力的两倍。在一次试飞中,无人机从地面由静止开始竖直向上起飞,速度刚达到最大时上升的高度为h,此时无人机出现故障失去升力,继续上升了后到达最高点,在下降到某位置时无人机突然恢复升力,到达地面时的速度恰好为0,此时关闭无人机电源。已知无人机的质量为m,运动过程中无人机所受的阻力大小f与速度大小v成正比,方向始终与运动方向相反,即(式中k为已知常数),重力加速度大小为g。求:
(1)无人机出现故障时的速度大小vmax;
(2)无人机上升过程中克服阻力做的功W;
(3)无人机在空中升力的时间t。
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【推荐1】万有引力定律清楚地向人们揭示,复杂运动隐藏着简洁的科学规律;它明确地向人们宣告,天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则;它可以计算两个质点间的万有引力,或球体之间的万有引力。已知地球的质量为M(视为质量分布均匀的球体),半径为R,引力常量为G。
(1)不考虑地球的自转,求地球表面附近的重力加速度大小;
(2)已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。求深度为d的矿井底部的重力加速度大小。
(1)不考虑地球的自转,求地球表面附近的重力加速度大小;
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【推荐2】重力测量
“重力测量”是指测定重力加速度的技术和方法,其成果在地球物理学、测绘学中有着重要的作用。小明用图(a)所示的实验装置测量重力加速度g。其中轻质细线长为L,细线一端挂在已调零的力传感器下,另一悬挂一直径为D的金属小球。悬点的正下方固定一光电门,用于测量小球经过时的挡光时间。实验时将小球拉至不同高度由静止起开始摆动,记下小球在最低点时力传感器的读数F和小球经过光电门的挡光时间t,建立合适坐标系处理实验数据得到图(b)。
(1)图(b)中纵坐标为绳子拉力F,横坐标可能为( )
(2)实验测得图像的斜率为k,纵轴截距为b,则________ 。(用题中字母L、D、k、b表示)
(3)已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的引力为0。“科拉深井”以的垂直深度,被誉为到达地球最深处的人造物。若将地球视为质量分布均匀、半径为的球体。“科拉深井”井底的重力加速度为,地球表面重力加速度,则________ (保留三位有效数字)。
“重力测量”是指测定重力加速度的技术和方法,其成果在地球物理学、测绘学中有着重要的作用。小明用图(a)所示的实验装置测量重力加速度g。其中轻质细线长为L,细线一端挂在已调零的力传感器下,另一悬挂一直径为D的金属小球。悬点的正下方固定一光电门,用于测量小球经过时的挡光时间。实验时将小球拉至不同高度由静止起开始摆动,记下小球在最低点时力传感器的读数F和小球经过光电门的挡光时间t,建立合适坐标系处理实验数据得到图(b)。
(1)图(b)中纵坐标为绳子拉力F,横坐标可能为( )
A.t | B. | C. | D. |
(2)实验测得图像的斜率为k,纵轴截距为b,则
(3)已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的引力为0。“科拉深井”以的垂直深度,被誉为到达地球最深处的人造物。若将地球视为质量分布均匀、半径为的球体。“科拉深井”井底的重力加速度为,地球表面重力加速度,则
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(1)该星球表面的重力加速度为多少?
(2)该星球的质量为多少?
(3)若要使水平抛出的小球不落下来而环绕星球做圆周运动,则至少需要以多大的速度抛出小球?
(1)该星球表面的重力加速度为多少?
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