【題目】半徑R=4500km的某星球上有一傾角為30o的固定斜面,一質(zhì)量為1kg的小物塊在力F作用下從靜止開始沿斜面向上運動,力F始終與斜面平行.如果物塊和斜面間的摩擦因數(shù),力F隨時間變化的規(guī)律如圖所示(取沿斜面向上方向為正),2s末物塊速度恰好又為0,引力常量試求:

(1)該星球的質(zhì)量大約是多少?

(2)要從該星球上平拋出一個物體,使該物體不再落回星球,至少需要多大速度?(計算結(jié)果均保留二位有效數(shù)字)

【答案】(1) (2)6.0km/s

【解析】

(1)假設星球表面的重力加速度為g,小物塊在力F1=20N作用過程中,有:F1-mgsinθ-μmgcosθ=ma1

小物塊在力F2=-4N作用過程中,有:F2+mgsinθ+μmgcosθ=ma2

且有1s末速度v=a1t1=a2t2

聯(lián)立解得:g=8m/s2

G=mg

解得M=gR2/G.代入數(shù)據(jù)得M=2.4×1024kg

(2)要使拋出的物體不再落回到星球,物體的最小速度v1要滿足mg=m

解得v1==6.0×103ms=6.0km/s

即要從該星球上平拋出一個物體,使該物體不再落回星球,至少需要6.0km/s的速度.

練習冊系列答案
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【題目】宇宙空間有一種由三顆星體A,B,C組成的三星體系:它們分別位于等邊三角形ABC的三個頂點上,繞一個固定且共同的圓心O做勻速圓周運動,軌道如圖中實線所示,其軌道半徑rA<rB<rC。忽略其他星體對它們的作用,可知這三顆星體(

A.線速度大小關系是

B.加速度大小關系是

C.所受萬有引力合力的大小關系是

D.質(zhì)量大小關系是

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(1)物體質(zhì)量m0;

(2)地球的質(zhì)量M;

(3)火箭上升的加速度大小a

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【題目】如圖,MN兩點分別固定著帶電量相等的正、負點電荷,OM、N連線和AB連線的中點。下列說法中正確的是

A. AB兩點的場強大小相等、方向相同

B. A、B兩點的電勢相等

C. 負點電荷從A點移到B點,電場力做正功

D. 正點電荷在A點的電勢能小于它在B點的電勢能

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A、兩星間的萬有引力不變

B、兩星的運動周期不變

C、類日伴星的軌道半徑增大

D、白矮星的軌道半徑增大

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【題目】如圖所示,在豎直面內(nèi)固定一光滑的硬質(zhì)桿ab,桿與水平面的夾角為θ。在桿的上端a處套一質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)上系一輕彈簧,彈簧的另一端固定在與a處在同一水平線上的O點,且O、b兩點處在同一豎直線上。由靜止釋放圓環(huán)后,圓環(huán)沿桿從a運動到b,在圓環(huán)運動的整個過程中,彈簧一直處于伸長狀態(tài),則下列說法正確的是(

A.圓環(huán)的機械能保持不變

B.彈簧對圓環(huán)一直做負功

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D.圓環(huán)、地球及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

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【題目】中國高鐵以快、準、穩(wěn)成為一張靚麗的名片而為國人所自豪.39日由北京南開往杭州東的G35次高鐵上,一位男旅客在洗手間內(nèi)吸煙,觸發(fā)煙感報警裝置,導致高鐵突然降速緩行.假設此次事件中列車由正常車速80m/s勻減速至24m/s后勻速行駛.列車勻速行駛6min后乘警通過排査解除了警報,列車又勻加速恢復至80m/s的車速.若列車在勻加速和勻減速過程的加速度大小均為l.4m/s2,試求:

(1)列車以非正常車速行駛的距離;

(2)由于這次事件,列車到達杭州東時晚點多少秒?

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A. 物塊在 A點時,彈簧的彈性勢能等于

B. 物塊在B點時,彈簧的彈性勢能小于

C. 經(jīng) O點時,物塊的動能小于

D. 物塊動能最大時彈簧的彈性勢能小于物塊在B 點時彈簧的彈性勢能

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1)實驗前必須調(diào)節(jié)斜槽末端每次讓小球從同一位置由靜止釋放,是為了________

2)每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d,是為了________________

3)設小方格的邊長L,小球在實驗中記錄的幾個位置如圖中的a、b、cd所示,則小球平拋初速度的計算式為V0=______ (L g 表示)

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