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(8分)荡秋千是大家喜爱的一项体育活动.随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其他星球上享受荡秋千的乐趣.假设你当时所在星球的质量是M、半径为R,可将人视为质点,秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°,万有引力常量为G.那么,
(1)该星球表面附近的重力加速度g等于多少?
(2)若经过最低位置的速度为v0,你能上升的最大高度是多少?
(1)g=GM/R2      (2)h=R2v02/2GM

试题分析:(1)由已知星球的质量为M,半径为R,有
GMm/R2=mg星,
可知g=GM/R2
(2)由于只收到重力,则由机械能守恒:
mgh=mv2/2
得h=R2v02/2GM
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(6分)如下图所示,在光滑的水平面上有一物体M,物体上有一光滑的半圆弧轨道,轨道半径为R,最低点为C,两端A、B一样高,现让小滑块m从A点静止下滑,则(  )

A.m恰能达到小车上的B点
B.m从A到C的过程中M向左运动,m从C到B的过程中M向右运动
C.m从A到B的过程中小车一直向左运动,m到达B的瞬间,M速度为零
D.M和m组成的系统机械能守恒,动量守恒
E.m从A到C的过程中,M运动的位移为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为2 kg的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,拉力做的功W随物体的位移x变化的关系如图所示.取重力加速度g=10 m/s2,则  (  )
A.x=0至x=3 m的过程中,物体的加速度是2.5 m/s2
B.x=6 m时,拉力的功率是6 W
C.x=9 m时,物体的速度是3 m/s
D.x=3 m至x=9 m过程中,合力做的功是12 J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,可看成质点的A、B两个小球,质量分别为m和2m,用细绳连接后跨在固定的光滑圆柱体上,圆柱的半径为R.先使小球B处于与圆柱中心等高,则小球A张紧细绳后刚好接触地面,再将小球B无初速释放,当B球着地后,A球能继续上升的最大高度是 .

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,质量为M、内有半径R的半圆形轨道的槽体放在光滑的平台上,左端紧靠一台阶,质量为m的小物体从A点由静止释放,若槽内光滑。 求:

(1)小物体滑到圆弧最低点时的速度大小v
(2)小物体滑到圆弧最低点时,槽体对其支持力N的大小
(3)小物体上升的最大高度h

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上。A是质量为m的细长直杆,光滑套管D被固定在竖直方向,A可以自由上下运动,物块C的质量为m,紧靠半球形碗放置。初始时,A杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图)。然后从静止开始释放A,A、B、C便开始运动。求:

(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时,长直杆竖直方向的速度和B、C水平方向的速度;
(2)运动的过程中,长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2 R。重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求

(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;
(2)小球A冲进轨道时速度v的大小。
(3)小球A与小球B球碰撞前瞬间对轨道的压力多大?方向如何?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在固定的光滑水平杆(杆足够长)上,套有一个质量为m="0.5" kg的光滑金属圆环,轻绳一端拴在环上,另一端系着一个质量为M=1.98kg的木块,现有一质量为m0=20g的子弹以v0=100m/s的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间,g取10m/s2),求:

①圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能;
②木块所能达到的最大高度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑平面上,在一质量为m的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A,则(  )

A.在B下滑过程中,B的机械能守恒
B.轨道对B的支持力对B不做功
C.在B下滑的过程中,A和地球组成的系统的机械能守恒
D.A、B和地球组成的系统的机械能守恒

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