(2002?河南)有人利用安裝在氣球載人艙內(nèi)的單擺來確定氣球的高度.已知該單擺在海平面處的周期是T0.當氣球停在某一高度時,測得該單擺周期為T,求該氣球此時離海平面的高度h,把地球看成質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體.
分析:根據(jù)萬有引力和物體受到的重力的大小相等可以求得在地面上和高度為h處的重力加速度大小的表達式,進而由單擺的周期公式可以求得高度的大小.
解答:解:設(shè)單擺的擺長為L,地球的質(zhì)量為M,則據(jù)萬有引力定律可得地面的重力加速度和高度為h時的重力加速度分別為:
g=G
M
R2
,gh=G
M
(R+h)2

據(jù)單擺的周期公式可知T0=2π
L
g
,T=2π
L
gh

由以上各式可求得 h=(
T
T0
-1)R.
答:氣球離海平面的高度h的大小為(
T
T0
-1)R.
點評:單擺的周期是由單擺的擺長和當?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮」餐瑳Q定的,在不同的地方,重力加速度的大小是不同的.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2002?河南)一個有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動,用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動時的角度速.

?實驗器材:電磁打點計時器,米尺,紙帶,復(fù)寫紙片.
?實驗步驟:
?(1)如圖(1)所示,將電磁打點計時器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后,固定在待測圓盤的側(cè)面上,使得圓盤轉(zhuǎn)動時,紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上.
?(2)啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動,同時接通電源,打點計時器開始打點.
?(3)經(jīng)過一段時間,停止轉(zhuǎn)動和打點,取下紙帶,進行測量.
?①由已知量和測得量表示的角速度的表達式為ω=
x2-x1
(n-1)Tr
x2-x1
(n-1)Tr
,式中各量的意義是:
其中T為電磁打點計時器打點的時間間隔,r為圓盤的半徑,x2、x1是紙帶上選定的兩點分別對應(yīng)的米尺上的刻度值,n為選定的兩點間的打點數(shù)(含兩點)
其中T為電磁打點計時器打點的時間間隔,r為圓盤的半徑,x2、x1是紙帶上選定的兩點分別對應(yīng)的米尺上的刻度值,n為選定的兩點間的打點數(shù)(含兩點)

?②某次實驗測得圓盤半徑r=5.50×10-2m,得到的紙帶的一段如圖(2)所示,求得角速度為
6.8rad/s
6.8rad/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2002?河南)如圖中a、b、c為三個物塊,M、N為兩個輕質(zhì)彈簧,R為跨過光滑定滑輪的輕繩,它們連接如圖所示并處于平衡狀態(tài)( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2002?河南)如圖(a)所示,A、B為水平放置的平行金屬板,板間距離為d(d遠小于板的長和寬).在兩板之間有一帶負電的質(zhì)點P.已知若在A、B間加電壓Uo,則質(zhì)點P可以靜止平衡.現(xiàn)在A、B間加上如圖(b)所示的隨時間t變化的電壓u.在t=0時質(zhì)點P位于A、B間的中點處且初速為零.已知質(zhì)點P能在A、B之間以最大的幅度上下運動而又不與兩板相碰,求圖(b)中u改變的各時刻t1、t2、t3及tn的表達式.(質(zhì)點開始從中點上升到最高點,及以后每次從最高點到最低點或從最低點到最高點的過程中,電壓只改變一次.)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2002?河南)下面說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2002?河南)下面是一個物理演示實驗,它顯示:圖中自由下落的物體A和B經(jīng)反彈后,B能上升到比初始位置高得多的地方.A是某種材料做成的實心球,質(zhì)量m1=0.28kg,在其頂部的凹坑中插著質(zhì)量m2=0.10kg的木棍B.B只是松松地插在凹坑中,其下端與坑底之間有小空隙.將此裝置從A下端離地板的高度H=1.25m處由靜止釋放.實驗中,A觸地后在極短時間內(nèi)反彈,且其速度大小不變;接著木棍B脫離球A開始上升,而球A恰好停留在地板上.求木棍B上升的高度,重力加速度g=10m/s2

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