【題目】在半徑R=5000km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=0.2kg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(cè)出小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F，改變H的大小，可測(cè)出相應(yīng)的F大小，F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．

【答案】（1）圓軌道的半徑為0.2m，月球表面的重力加速度為5m/s2．

（2）星球的第一宇宙速度為5×103m/s

【解析】試題分析：（1）小球從A到C運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律求出小球?qū)壍?/span>C點(diǎn)的壓力與H的關(guān)系式，然后結(jié)合F﹣H圖線求出圓軌道的半徑和星球表面的重力加速度．

（2）第一宇宙速度與貼著星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度相等，根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力mg=m求出該星球的第一宇宙速度．

解：（1）小球過(guò)C點(diǎn)時(shí)滿足F+mg=m

又根據(jù)mg（H﹣2r）=mvC2

聯(lián)立解得F=H﹣5mg

由題圖可知：H1="0.5" m時(shí)F1=0；H2="1.0" m時(shí)F2="5" N；

可解得g="5" m/s2

r="0.2" m

（2）據(jù)m=mg

可得v==5×103m/s．

故星球的第一宇宙速度為5×103m/s．

答：（1）圓軌道的半徑為0.2m，月球表面的重力加速度為5m/s2．

（2）星球的第一宇宙速度為5×103m/s．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，四個(gè)相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h處，A做自由落體運(yùn)動(dòng)，B沿光滑斜面由靜止滑下，C做平拋運(yùn)動(dòng)，D從地面開(kāi)始做斜拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的最大高度也為h.在每個(gè)小球落地的瞬間，其重力的功率分別為PA、PB、PC、PD.下列關(guān)系式正確的是(　　)

A. PA＝PB＝PC＝PD B. PA＝PC>PB＝PD

C. PA＝PC＝PD>PB D. PA>PC＝PD>PB

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖以實(shí)線為理想邊界，上方是垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量和帶電荷量大小都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直邊界和磁場(chǎng)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述錯(cuò)誤的是(　　)

A. M帶負(fù)電，N帶正電

B. M的速率小于N的速率

C. 洛倫茲力對(duì)M、N都做正功

D. M在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于N在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】A和B兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示，已知在第3 s末兩個(gè)物體在途中相遇，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 兩物體從同一地點(diǎn)出發(fā)

B. 出發(fā)時(shí)B在A前3 m處

C. 5 s末兩個(gè)物體再次相遇

D. t＝0時(shí)兩物體的距離比t＝5 s時(shí)的大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量為m＝1 kg的物體置于傾角為θ＝37°的固定且足夠長(zhǎng)的斜面上，對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力F，t1＝1 s時(shí)撤去拉力，物體運(yùn)動(dòng)的部分v－t圖象如圖乙所示．試求：

(1)拉力 F的大�。�

(2)t＝4 s時(shí)物體的速度v的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三角形ABC是固定在水平面上的三棱柱的橫截面，∠A＝30°，∠B＝37°，C處有光滑小滑輪，質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊通過(guò)細(xì)線跨放在AC面和BC面上，且均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知AC面光滑，物塊2與BC面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則兩物塊的質(zhì)量比m1∶m2可能是

A. 3∶5

B. 1∶1

C. 2∶1

D. 5∶2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖1所示的裝置來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則:在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力F1、F2和F3，回答下列問(wèn)題:

(1)改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖?/span>: __________

A.鉤碼個(gè)數(shù)N1=N2=2N3=4

B.鉤碼個(gè)數(shù)N1=N3=3N2=4

C.鉤碼個(gè)數(shù)N1=N2=N3=4

D.鉤碼個(gè)數(shù)N1=3N2=4N3=5

(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是______________

A.標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向

B.量出OA、OB、OC三段繩子的長(zhǎng)度

C.用量角器量出三段繩子之間的夾角

D.用天平測(cè)出鉤碼的質(zhì)量

(3)在作圖時(shí)，你認(rèn)為圖2中________是正確的.(填“甲”或“乙”)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于振動(dòng)和波動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 ．

A. 單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與擺球的質(zhì)量有關(guān)

B. 部隊(duì)過(guò)橋不能齊步走而要便步走，是為了避免橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象

C. 可見(jiàn)光只是電磁波中的一小部分，可見(jiàn)光的頻率低于X射線的頻率

D. 拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度

E. 我們?cè)诘厍蛏辖邮盏絹?lái)自遙遠(yuǎn)星球的光波的波長(zhǎng)變長(zhǎng)，可以判斷該星球正在離我們遠(yuǎn)去

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，請(qǐng)回答：

(1)質(zhì)點(diǎn)在AB、BC、CD段各做什么運(yùn)動(dòng)？

(2)AB、CD段的加速度各是多少？

(3)質(zhì)點(diǎn)在5 s末的速度多大？

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