在半徑R=5 000 km的某星球表面,宇航員做了如下實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成,將質(zhì)量m=0.2 kg的小球,從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下,用力傳感器測出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力F,改變H的大小,可測出相應(yīng)的F大小,F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示.求:

(1)圓軌道的半徑及星球表面的重力加速度.
(2)該星球的第一宇宙速度.

(1),(2)5000m/s

解析試題分析:(1)小球從高度A滑到軌道最高點(diǎn)C點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理有,通過最高點(diǎn)C點(diǎn)時(shí),重力和軌道向下的彈力提供向心力有整理可得
觀察乙圖可知,當(dāng)F=0時(shí),H=0.5m,即,帶入計(jì)算得
斜率解得,
(2)該星球第一宇宙速度即該星球表面近地衛(wèi)星的線速度,根據(jù)萬有引力提供向心力有
帶入得
考點(diǎn):動(dòng)能定理 圓周運(yùn)動(dòng) 萬有引力與航天

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AD和光滑圓軌道DCE組成,AD與DCE相切于D點(diǎn),C為圓軌道的最低點(diǎn),將一小物塊置于軌道ADC上離地面高為H處由靜止下滑,用力傳感器測出其經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力N,改變H的大小,可測出相應(yīng)的N的大小,N隨H的變化關(guān)系如圖乙折線PQI所示(PQ與QI兩直線相連接于Q點(diǎn)),QI反向延長交縱軸于F點(diǎn)(0,5.8N),重力加速度g取10m/s2,求:

(1)小物塊的質(zhì)量m;
(2)小物塊與斜面AD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)在水平向右的勻強(qiáng)電場中,有一質(zhì)量為m、帶正電的小球,用長為L的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn),當(dāng)小球處于A點(diǎn)時(shí)靜止,細(xì)線與豎直方向夾角為a(如圖所示),現(xiàn)在A點(diǎn)給小球一個(gè)垂直于懸線的初速度v0,使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求:

(1)在A點(diǎn)給小球的初速度v0多大?
(2)此過程中小球所受的最大拉力與最小拉力之差為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖,水平桌面固定著光滑斜槽,光滑斜槽的末端和一水平木板平滑連接,設(shè)物塊通過銜接處時(shí)速率沒有改變。質(zhì)量m1=0.40kg的物塊A從斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m處下滑,并與放在水平木板左端的質(zhì)量m2=0.20kg的物塊B相碰,相碰后物塊B滑行x=4.0m到木板的C點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng),物塊A滑到木板的D點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)。已知物塊B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.20,重力加速度g=10m/s2 ,求:

(1) 物塊A沿斜槽滑下與物塊B碰撞前瞬間的速度大小;
(2) 滑動(dòng)摩擦力對物塊B做的功;
(3) 物塊A與物塊B碰撞過程中損失的機(jī)械能。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,ABC為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道,BC段水平,AB段與BC段平滑連接.質(zhì)量為m的小球從高為h處由靜止開始沿軌道下滑,與靜止在軌道BC段上質(zhì)量為km的小球發(fā)生碰撞,碰撞前后兩小球的運(yùn)動(dòng)方向處于同一水平線上。求:

(1)若兩小球碰撞后粘連在一起,求碰后它們的共同速度;
(2)若兩小球在碰撞過程中無機(jī)械能損失,為使兩小球能發(fā)生第二次碰撞,求k應(yīng)滿足的條件。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,BC是半徑為R的1/4圓弧形的光滑且絕緣的軌道,位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度為E,今有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從C點(diǎn)由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零。若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,

求:(1)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示的裝置中,輕繩將A、B相連,B置于光滑水平面上,人用拉力使B以勻速的由P運(yùn)動(dòng)到Q,P、Q處繩與豎直方向的夾角分別為α1=37°,α2=53°.滑輪離光滑水平面高度=2.4m,已知=10,=20,不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩擦,求在此過程中拉力F做的功(取sin37°=0.6,sin53°=0.8.)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如下圖所示,木塊A、B的質(zhì)量均為m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木塊A、B間夾有一小塊炸藥(炸藥的質(zhì)量可以忽略不計(jì)).讓A、B以初速度一起從O點(diǎn)滑出,滑行一段距離后到達(dá)P點(diǎn),速度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/32/f/64lpz1.png" style="vertical-align:middle;" />,此時(shí)炸藥爆炸使木塊A、B脫離,發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置,木塊A繼續(xù)沿水平方向前進(jìn).已知O、P兩點(diǎn)間的距離為s,炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能均全部轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能,爆炸時(shí)間很短可以忽略不計(jì).求:

(1)木塊與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖3所示,靜止的小球沿不同的軌道由同一位置滑到水平桌面上,軌道高度為h,桌面距地面高為H,物體質(zhì)量為m,則以下說法正確的是( )

A.小球沿豎直軌道下滑到桌面上的過程,重力做功最少
B.小球沿曲線軌道下滑到桌面上的過程,重力做功最多
C.以桌面為參考面,小球的重力勢能的減少量為mgh
D.以地面為參考面,小球的重力勢能的減少量為mg(H+h)

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