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(15分)在半径R=4000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球从轨道上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示,忽略星球自转。求:

(1)圆弧轨道BC的半径;(2)该星球的第一宇宙速度

 

(1)r = 0.16 m (2)

【解析】

试题分析:(1)小球由A到C的过程中,由动机械能守恒定律得: (2分)

小球在C点时,由牛顿第二定律和圆周运动的知识得 (2分)

联立以上两式可得: (2分)

由图像可得H = 0.4m , F = 0N ; H = 1.0m,F = 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)

卫星在绕星球表面做圆周运动时,重力提供向心力 (2分)

解得: = 4×103 m/s (2分)

考点:本题考查了万有引力定律及其应用、第一宇宙速度、第二宇宙速度、机械能守恒定律.

 

练习册系列答案
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物体自O点由静止开始作匀加速直线运动,A、B、C、D是轨迹上的四点,测得AB=2m,BC =3m, CD=4m。且物体通过AB、BC、CD所用时间相等,则OA之间的距离为 ( )

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

 

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科目:高中物理 来源:2015届江苏省泰州市姜堰区高三上学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

已知雨滴下落时受到的空气阻力与速度大小成正比,若雨滴从空中由静止下落,下落过程中所受重力保持不变,下落过程中加速度用a表示,速度用v表示,下落距离用s表示,落地前雨滴已做匀速运动,下列图象中可以定性反映雨滴运动情况的是

 

 

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某同学设计了一个如图所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数,其中A为滑块,B和C是质量可调的砝码,不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦.实验中该同学在砝码总质量(m+m′=m0)保持不变的条件下,改变m和m′的大小,测出不同m下系统的加速度,然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数.

(1)该同学手中有电磁打点计时器、纸带、10个质量均为100克的砝码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线,为了完成本实验,得到所要测量的物理量,还应有 (  ).

A.秒表 B.毫米刻度尺 C.天平 D.低压交流电源

(2)实验中,该同学得到一条较为理想的纸带,如图所示,从清晰的O点开始,每隔4个点取一计数点(中间4个点没画出),分别记为A、B、C、D、E、F,各计数点到O点的距离为OA=1.61 cm,OB=4.02 cm,OC=7.26 cm,OD=11.30 cm,OE=16.14 cm,OF=21.80 cm,打点计时器打点频率为50 Hz,则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v=______m/s,此次实验滑块的加速度a=_____m/s2.(结果均保留两位有效数字)

(3)在实验数据处理中,该同学以m为横轴,以系统的加速度a为纵轴,绘制了如图所示的实验图线,结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=_______.(g取10 m/s2)

 

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科目:高中物理 来源:2015届江苏省扬州市高三8月开学考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

在国际单位制中,力学的三个基本单位是

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 来源:2015届江苏省徐州市高三上学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,在倾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m。两球从静止开始下滑到光滑水平地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10m/s2。则下列说法中正确的是:

A.下滑的整个过程中A球机械能守恒

B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒

C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s

D.系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为

 

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科目:高中物理 来源:2015届江苏省徐州市高三上学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,一飞行器围绕地球沿半径为r的圆轨道1运动。该飞行器经过P点时,启动推进器短时间向前喷气可使其变轨,2、3是与轨道1相切于P点的可能轨道,则飞行器

A.变轨后将沿轨道2运动

B.相对于变轨前运行周期变长

C.变轨前、后在两轨道上经P点的速度大小相等

D.变轨前、后在两轨道上经P点的加速度大小相等

 

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—质点沿x轴做直线运动,其v-t图像如图所示。 质点在t= 0时位于x = 3m处,开始沿x轴正方向运动。当t= 7s.时,质点在轴上的位置坐标为

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

 

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(1)某位同学在做验证牛顿第二定律实验时,实验前必须进行的操作步骤

(2)正确操作后通过测量,作出a—F图线,如图丙中的实线所示。试分析:图线上部弯曲的原因是 ;

(3)打点计时器使用的交流电频率f =50Hz,如图是某同学在正确操作下获得的一条纸带,其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出,写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式:a = (用英文字母表示);根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为a= m/s2(结果保留两位有效数字)。

 

 

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