Question

【題目】北京時(shí)間2011年2月18日晚6時(shí)，在經(jīng)歷了260天的密閉飛行后，中國志愿者王躍走出“火星﹣500”登陸艙，成功踏上模擬火星表面，在“火星”首次留下中國人的足跡．王躍擬在“火星”表面進(jìn)行裝置如圖所示的實(shí)驗(yàn)，將與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù) μ=0.50滑塊裝上一個(gè)遮光板，沿水平導(dǎo)軌勻減速地依次通過光電門A、B．滑塊通過光電門的速度分別為 v1=4.0m/s、v2=2.0m/s，從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為t=1.0s．試求：

（1）滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a；
（2）光電門A、B之間的距離s；
（3）“火星”的重力加速度g火 ．

Answer 1

【答案】
（1）由a= 可求得：滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度：a= =﹣2m/s2

答：滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度﹣2m/s2

（2）由s= t可得：光電門AB間的距離s= =3m；

答：光電門A、B之間的距離s為3m。

（3）根據(jù)牛頓第二定律有﹣μmg火=ma，則g火=﹣ =4 m/s2

答：火星的加速度為4m/s2．

【解析】（1）由加速度的定義式可求得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度；（2）由平均速度公式可求得光電門A、B之間的距離s；（3）由牛頓第二定律及摩擦力力公式可求得火星的重力加速度．
【考點(diǎn)精析】掌握萬有引力定律及其應(yīng)用和加速度是解答本題的根本，需要知道應(yīng)用萬有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)：把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需向心力由萬有引力提供.即 F引=F向；應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓�式進(jìn)行分析或計(jì)算.②天體質(zhì)量M、密度ρ的估算；加速度與速度無關(guān).只要速度在變化，無論速度大小，都有加速度;只要速度不變化（勻速），無論速度多大，加速度總是零;只要速度變化快，無論速度是大、是小或是零，物體加速度就大；方向與速度變化Δv的方向一致，但不一定與v的方向一致．