科目: 來源:物理教研室 題型:038
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G
=mg衛(wèi)
……
經(jīng)過計(jì)算得出:衛(wèi)星表面的重力加速度為行星表面重力加速度的1/3600.上述結(jié)果是否正確?若正確,列式證明;若錯(cuò)誤,求出正確結(jié)果.
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(1)逃逸速度大于真空中光速的天體叫做黑洞.設(shè)某黑洞的質(zhì)量等于太陽(yáng)的質(zhì)量M=1.98×1030kg,求它的可能最大半徑(這個(gè)半徑叫Schwarzchild半徑).
(2)在目前天文觀測(cè)范圍內(nèi),物質(zhì)的平均密度為10-27kg/m3.如果認(rèn)為我們的宇宙是這樣一個(gè)均勻大球體,其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c,因此任何物體都不能脫離宇宙,問宇宙的半徑至少為多大?
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我們不妨設(shè)置一個(gè)情境:當(dāng)處于倒塌部分正下方的地面人員,從看到一塊質(zhì)量約為4×103kg的樓墻塊豎直倒下的同時(shí)到作出反應(yīng)開始逃離需0.2s的時(shí)間,逃離的安全區(qū)域?yàn)殡x大廈100m外(實(shí)際的安全區(qū)要更遠(yuǎn)).設(shè)該墜落塊與地面作用時(shí)間為0.05s,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.求:
(1)地面人員要逃離大廈到安全區(qū)至少要以多大速度奔跑?(忽略人的加速時(shí)間,百米短跑世界記錄為9″79)
(2)該墜落塊對(duì)地產(chǎn)生的平均作用力多大?
(3)由于爆炸引起地表震動(dòng),設(shè)產(chǎn)生的縱波的傳播速率vp=9.1km/s,橫波的傳播速率vx=3.1km/s,設(shè)在某處的地震勘測(cè)中心記錄到兩種不同震感之間的時(shí)間間隔Δt0=5s,那么觀測(cè)記錄者與震源之間的距離s為多少千米?
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(1)下面是某同學(xué)對(duì)該題的一種解法:
c解:設(shè)l1線上拉力為T1,l2線上拉力為T2,重力為mg,物體在三力作用下保持平衡
T1cosq=mg,T1sinq =T2,T2=mgtanq
剪斷線的瞬間,T2突然消失,物體即在T2反方向獲得加速度.因?yàn)?/span>mgtanq =ma,所以加速度a=gtanq,方向與T2反方向.
你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果正確嗎?請(qǐng)對(duì)該解法作出評(píng)價(jià)并說明理由.
(2)若將圖中的細(xì)線l1改為長(zhǎng)度相同、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧,如圖所示,其他條件不變,求解的步驟和結(jié)果與(1)完全相同,即a=gtanq .你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果正確嗎?請(qǐng)說明理由.
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