在一半徑r=5×108m的某星球的表面做一實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示，在一粗糙的水平面上放置一半圓形的光滑豎直軌道，半圓形軌道與水平面相切。一質(zhì)量為m=1kg的小物塊Q（可視為質(zhì)點(diǎn)）在一水平向右的力F=2N作用下從A由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，作用一段時(shí)間t后撤掉此力，物體在水平面上再滑動(dòng)一段距離后滑上半圓形軌道。若到達(dá)B點(diǎn)的速度為m/s時(shí)，物體恰好滑到四分之一圓弧D處。已知A、B的距離L=3.0m，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，半圓形軌道半徑R=0.08m。

（1）求該星球表面的重力加速度g和該星球的第一宇宙速度v1；
（2）若物體能夠到達(dá)C點(diǎn)，求力F作用的最智囊距離x。
（1）（2）

試題分析：（1）小物塊從B到D由動(dòng)能定理，得：，代入數(shù)據(jù)得：
在近地表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度為第一宇宙速度，根據(jù)牛頓第二定律，有：
解得：
（2）設(shè)在力F的作用時(shí)間內(nèi)物體Q運(yùn)動(dòng)的位移為x，到達(dá)C點(diǎn)的速度vc；物體Q恰到最高點(diǎn)的條件是只有重力提供向心力，由牛頓第二定律，得：
從A到C，由動(dòng)能定理得：
代入數(shù)據(jù)解得：
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某同學(xué)坐在前進(jìn)的車廂內(nèi)，觀察水杯中水面變化如圖所示，說明車廂（   ）
A．向前運(yùn)動(dòng)，速度很大
B．向前運(yùn)動(dòng)，速度很小
C．加速向前運(yùn)動(dòng)
D．減速向前運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

站在升降機(jī)中的人出現(xiàn)失重現(xiàn)象，則升降機(jī)可能 （      ）
A．作加速上升 　　B．作減速下降
C．作加速下降　　D．作減速上升

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球在豎直放置的光滑圓筒內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。圓筒的半徑為 R=1m。小球運(yùn)動(dòng)到圓筒最低點(diǎn)A時(shí)，速度為VA=10m/s。求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到圓筒最高點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)，圓筒壁對(duì)小球的彈力是多大？
（2）小球運(yùn)動(dòng)到圓筒的圓心等高的C點(diǎn)時(shí)，圓筒壁對(duì)小球的彈力是多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩平行導(dǎo)軌間距L＝0.1 m，足夠長(zhǎng)光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接，傾斜部分與水平面的夾角θ＝30°，垂直斜面方向向上的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T，水平部分沒有磁場(chǎng)．金屬棒ab質(zhì)量m＝0.005 kg、電阻r＝0.02 Ω，運(yùn)動(dòng)中與導(dǎo)軌始終接觸良好，并且垂直于導(dǎo)軌．電阻R＝0.08 Ω，其余電阻不計(jì)．當(dāng)金屬棒從斜面上離地高h(yuǎn)＝1.0 m以上的任何地方由靜止釋放后，在水平面上滑行的最大距離x都是1.25 m．取g＝10 m/s2，求：

(1)金屬棒在斜面上的最大速度；
(2)金屬棒與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
(3)從高度h＝1.0 m處滑下后電阻R上產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍，若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍，則該行星的的自轉(zhuǎn)周期為多少小時(shí)？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平光滑絕緣桿從物體A中心的孔穿過，A的質(zhì)量為M，用絕緣細(xì)線將另一質(zhì)量為m的小球B與A連接，M>m，整個(gè)裝置所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E．現(xiàn)僅使B帶正電且電荷量大小為Q，發(fā)現(xiàn)A、B一起以加速度a向右運(yùn)動(dòng)，細(xì)線與豎直方向成a 角．若僅使A帶負(fù)電且電荷量大小為Q，發(fā)現(xiàn)A、B-起以加速度a向左運(yùn)動(dòng)，細(xì)線與豎直方向也成角，則：

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題



（22分）如圖所示，在xOy平面內(nèi)，第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的邊界，OM與負(fù)x軸成45°角。在x＜0且OM的左側(cè)空間存在著負(fù)x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E大小為32N/C；在y＜0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為0.1T。一不計(jì)重力的帶負(fù)電的微粒，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以v0=2×103m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，最終離開電、磁場(chǎng)區(qū)域。已知微粒的電荷量q=5×10-18C，質(zhì)量m=1×10-24kg，求：                                    
（1）帶電微粒第一次經(jīng)過電、磁場(chǎng)邊界OM的坐標(biāo)；
（2）帶電微粒在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；
（3）帶電微粒最終離開電、磁場(chǎng)區(qū)域的位置坐標(biāo)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

額定功率為80kW的汽車，在平直公路上行駛的最大速度是20m/s。汽車的質(zhì)量為2.0×103kg。如果汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的大小是2m/s2，運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變。求：
（1）汽車受到的阻力多大？
（2）3s末汽車的瞬時(shí)功率是多大？
（3）汽車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案