【題目】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)靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應(yīng)F的大小，F隨H的變化如圖乙所示．求：

　

(1)圓弧軌道的半徑；

(2)該星球表面的重力加速度的大小；

(3)該星球的第一宇宙速度．

【答案】(1)0.2 m　　(2)5 m/s2　　(3)5 km/s

【解析】設(shè)該星球表面的重力加速度為g0，C點(diǎn)的速度為v0，圓弧軌道的半徑為r，由題圖知，當(dāng)H＝0.5 m

F＝0，則：mg0＝m ①

小球由出發(fā)點(diǎn)到C的過程，由機(jī)械能守恒定律得：mg0(H－2r)＝mv02 ②

由①②解得：r＝0.2 m

(2)當(dāng)H＝1.0 m時(shí)，F＝5 N，設(shè)此時(shí)小球到達(dá)最高點(diǎn)的速度為v，則：mg0＋F＝m③

由機(jī)械能守恒定律得：mg0(H－2r)＝mv2 ④

由③④解得：g0＝5 m/s2

(3)該星球的第一宇宙速度是該星球近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，由牛頓第二定律得：mg0＝m

解得：v1＝＝5 km/s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】由兩種不同材料拼接成的直軌道ABC，B為兩種材料的分界線，長度AB>BC。先將ABC按圖1方式搭建成傾角為θ的斜面，讓一小物塊（可看做質(zhì)點(diǎn)）從斜面頂端由靜止釋放，經(jīng)時(shí)間t小物塊滑過B點(diǎn)；然后將ABC按圖2方式搭建成傾角為θ的斜面，同樣將小物塊從斜面頂端由靜止釋放，小物塊經(jīng)相同時(shí)間t滑過B點(diǎn)。則小物塊

A. 與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)比與BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)大

B. 兩次滑到B點(diǎn)的速率相同

C. 兩次從頂端滑到底端所用的時(shí)間相同

D. 兩次從頂端滑到底端的過程中摩擦力做功相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)．現(xiàn)已提供了小車、一端附有定滑輪的長木板、紙帶、細(xì)線、砝碼、砂和砂桶、刻度尺、天平、導(dǎo)線．


（1）為了完成實(shí)驗(yàn)，還需的實(shí)驗(yàn)器材是______：
A．直流電源B．交流電源
C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 D．秒表
（2）實(shí)驗(yàn)中將砂和砂桶總重力大小作為繩子拉力的大小，從而在實(shí)驗(yàn)中引起了系統(tǒng)誤差，為盡量減小該系統(tǒng)誤差，可以讓砂和砂桶總質(zhì)量______小車質(zhì)量（選填“大于”、“遠(yuǎn)大于”、“小于”、“遠(yuǎn)小于”或“等于”）；
（3）實(shí)驗(yàn)中，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行，接下來將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)．這樣做的目的是為了______從而使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】自然界中有兩種電荷：即_____和_____。同種電荷相互_____，異種電荷相互_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于運(yùn)動(dòng)合成的說法中正確的是（ ）

A. 兩個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能不是直線運(yùn)動(dòng)

B. 兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定不是直線運(yùn)動(dòng)

C. 一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)與一個(gè)勻變速運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不可能是直線運(yùn)動(dòng)

D. 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定與它們合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（10分）如圖所示為某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的橫截面圖，CD是半徑為R的四分之一圓，圓心為O；光線從AB面上的M點(diǎn)入射，入射角為θ，光進(jìn)入棱鏡后恰好在BC面上的O點(diǎn)發(fā)生全反射，然后由CD面射出。已知OB段的長度為L，真空中的光速c。求：

（i）透明材料的折射率n；

（ii）該光在透明材料內(nèi)傳播的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩輛玩具小汽車在相互靠近的兩條平直的軌道上同向勻速行駛，初速度分別為vA=6m/s、vB=2m/s，當(dāng)A車在B車后面x=3.5m時(shí)開始以恒定的加速度aA=1m/s2大小剎車并停止運(yùn)動(dòng)，求：

（1）A車超過B車后，保持在B車前方的時(shí)間；

（2）A車超過B車后領(lǐng)先B車的最大距離；

（3）若A車剎車時(shí)B車同時(shí)開始加速，加速度aB=2m/s2，但B車的最大速度只有vm=4m/s，通過計(jì)算說明A車能否追上B車？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】變壓器的原副線圈匝數(shù)比為2:1，副線圈接有小燈泡與二極管（具有單向?qū)щ娦裕�圈繞垂直于磁場的水平軸OO′沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的內(nèi)阻忽略不計(jì)，從圖示位置開始時(shí)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，以下判斷正確的是（ ）

A. 0.02s時(shí)刻線圈中磁通量最大

B. 0.015s時(shí)刻電壓表示數(shù)為0

C. 小燈泡兩端電壓為V

D. 增大線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，小燈泡的亮度會(huì)變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】最早系統(tǒng)地研究自由落體的物理學(xué)家是伽利略，他為了研究自由落體的規(guī)律，采用“沖淡”重力的方法，將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的沿斜面運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)（如圖所示）。實(shí)驗(yàn)中，伽利略不斷改變銅球滾下的距離，重復(fù)了多次，測量了銅球在較小傾角斜面上運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間，發(fā)現(xiàn)位移與時(shí)間的平方成正比；增大斜面傾角，該規(guī)律仍然成立。于是，他外推到傾角為90°的情況，得出結(jié)論。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是

A. 伽利略能得出的結(jié)論可能是“斜面長度一定時(shí)，小球從頂端滾到底端時(shí)的速度與傾角無關(guān)”

B. 伽利略能得出的結(jié)論可能是“斜面長度一定時(shí)，小球從頂端滾到底端所用時(shí)間與傾角無關(guān)”

C. 當(dāng)時(shí)利用斜面做實(shí)驗(yàn)主要是考慮到實(shí)驗(yàn)時(shí)便于測量小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

D. 當(dāng)時(shí)利用斜面做實(shí)驗(yàn)主要是考慮到實(shí)驗(yàn)時(shí)便于測量小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小

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