(15分)在半徑R=4000km的某星球表面，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所示，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=0.2kg的小球從軌道上高H處的某點由靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應的F大小，F(xiàn)隨H的變化關系如圖乙所示，忽略星球自轉(zhuǎn)。求：

(1)圓弧軌道BC的半徑；(2)該星球的第一宇宙速度。

 

（1）r = 0.16 m （2）

【解析】

試題分析：(1)小球由A到C的過程中，由動機械能守恒定律得： （2分）

小球在C點時，由牛頓第二定律和圓周運動的知識得 （2分）

聯(lián)立以上兩式可得： （2分）

由圖像可得H = 0.4m , F = 0N ; H = 1.0m，F(xiàn) = 6 N （2分）

代入可得： r = 0.16 m （2分）

（2）由上面可解得 = 4 m/s2 （1分）

衛(wèi)星在繞星球表面做圓周運動時，重力提供向心力 （2分）

解得: = 4×103 m/s （2分）

考點：本題考查了萬有引力定律及其應用、第一宇宙速度、第二宇宙速度、機械能守恒定律.

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：2015屆江西省高三上學期第二次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

物體自O點由靜止開始作勻加速直線運動，A、B、C、D是軌跡上的四點，測得AB=2m，BC =3m， CD=4m。且物體通過AB、BC、CD所用時間相等，則OA之間的距離為 （ ）

A.1m B. 0.5m C. 1.125m D.2m

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省泰州市姜堰區(qū)高三上學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

已知雨滴下落時受到的空氣阻力與速度大小成正比，若雨滴從空中由靜止下落，下落過程中所受重力保持不變，下落過程中加速度用a表示，速度用v表示，下落距離用s表示，落地前雨滴已做勻速運動，下列圖象中可以定性反映雨滴運動情況的是

 

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省揚州市高三8月開學考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

某同學設計了一個如圖所示的裝置來測定滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，其中A為滑塊，B和C是質(zhì)量可調(diào)的砝碼，不計繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦．實驗中該同學在砝碼總質(zhì)量（m＋m′＝m0）保持不變的條件下，改變m和m′的大小，測出不同m下系統(tǒng)的加速度，然后通過實驗數(shù)據(jù)的分析就可求出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)．

（1）該同學手中有電磁打點計時器、紙帶、10個質(zhì)量均為100克的砝碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長木板、細線，為了完成本實驗，得到所要測量的物理量，還應有 （　�。�

A．秒表 B．毫米刻度尺 C．天平 D．低壓交流電源

（2）實驗中，該同學得到一條較為理想的紙帶，如圖所示，從清晰的O點開始，每隔4個點取一計數(shù)點（中間4個點沒畫出），分別記為A、B、C、D、E、F，各計數(shù)點到O點的距離為OA＝1.61 cm，OB＝4.02 cm，OC＝7.26 cm，OD＝11.30 cm，OE＝16.14 cm，OF＝21.80 cm，打點計時器打點頻率為50 Hz，則由此紙帶可得到打E點時滑塊的速度v＝______m/s，此次實驗滑塊的加速度a＝_____m/s2.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（3）在實驗數(shù)據(jù)處理中，該同學以m為橫軸，以系統(tǒng)的加速度a為縱軸，繪制了如圖所示的實驗圖線，結(jié)合本實驗可知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝_______.（g取10 m/s2）

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省揚州市高三8月開學考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在國際單位制中，力學的三個基本單位是

A. kg、m、m/ s2 B. kg、m /s、N C. kg、m、s D. kg、m /s2、N

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省徐州市高三上學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，在傾角θ=30°的光滑固定斜面上，放有兩個質(zhì)量分別為1kg和2kg的可視為質(zhì)點的小球A和B，兩球之間用一根長L=0.2m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h=0.1m。兩球從靜止開始下滑到光滑水平地面上，不計球與地面碰撞時的機械能損失，g取10m/s2。則下列說法中正確的是：

A.下滑的整個過程中A球機械能守恒

B.下滑的整個過程中兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒

C.兩球在光滑水平面上運動時的速度大小為2m/s

D.系統(tǒng)下滑的整個過程中B球機械能的增加量為

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省徐州市高三上學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一飛行器圍繞地球沿半徑為r的圓軌道1運動。該飛行器經(jīng)過P點時，啟動推進器短時間向前噴氣可使其變軌，2、3是與軌道1相切于P點的可能軌道，則飛行器

A．變軌后將沿軌道2運動

B．相對于變軌前運行周期變長

C．變軌前、后在兩軌道上經(jīng)P點的速度大小相等

D．變軌前、后在兩軌道上經(jīng)P點的加速度大小相等

 

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科目：高中物理 來源：2015屆廣西桂林市高三上學期第一次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

—質(zhì)點沿x軸做直線運動，其v-t圖像如圖所示。 質(zhì)點在t= 0時位于x = 3m處，開始沿x軸正方向運動。當t= 7s.時，質(zhì)點在軸上的位置坐標為

A. x = 3.5m B. x= 6.5m C. x = 9m D. x=11.5m

 

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科目：高中物理 來源：2015屆河北省高三10月月考物理試卷（解析版） 題型：實驗題

（1）某位同學在做驗證牛頓第二定律實驗時，實驗前必須進行的操作步驟

（2）正確操作后通過測量，作出a—F圖線，如圖丙中的實線所示。試分析：圖線上部彎曲的原因是 ；

（3）打點計時器使用的交流電頻率f =50Hz，如圖是某同學在正確操作下獲得的一條紙帶，其中A、B、C、D、E每兩點之間還有4個點沒有標出，寫出用s1、s2、s3、s4以及f來表示小車加速度的計算式：a = （用英文字母表示）；根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù)，算得小車的加速度大小為a= m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

 

 

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