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(10分)宇航员站在某一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球。经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速度增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为L。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G。求该星球的质量M。

解析试题分析:设抛出点的高度为,第一次平抛的水平射程为x则有:   ①
由平抛动能的规律得知,当初速度增大到2倍,其水平射程也增大到2x,可得: ②
联立解得: ③
设该星球上的重力加速度为g,由平抛运动的规律得   ④
由万有引力定律与牛顿第二定律得:(式中m为小球的质量) ⑤
联立以上各式得:
考点:平抛运动、万有引力定律

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5cm,如果取重力加速度g=10m/s2,那么:

(1)照片的闪光频率为________Hz。
(2)小球做平抛运动的初速度的大小为______m/s。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一个小球以v0=8.0 m/s速度从圆弧轨道的O点水平抛出,恰好能沿着斜面所在的方向落在Q点。已知斜面光滑,斜面与水平面的夹角为θ=37°,斜面的高度为h=15 m.忽略空气阻力的影响,重力加速度为g=10 m/s2。求小球从O点抛出到斜面底端的M点所用的总时间。(保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)一条水平放置的水管,横截面积,距离地面高度m,水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向射出,水落地的位置到管口的水平距离是0.9m。设管口横截面上各处水的速度都相同,空中的水的体积是多少?(,不计空气阻力)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A为终端皮带轮,如图所示,已知皮带轮半径为r,传送带与皮带轮间、传送带与小物体间不会打滑.当m可被水平抛出时,

(1)A轮每秒的转数n最少是多少?
(2)若A轮有上述的最小转速,且其最高点距地面高度为h,求小物体落地的速度方向(用反三角函数表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)在我国南方农村地区有一种简易水轮机,如图所示,从悬崖上流出的水可看做连续做平抛运动的物体,水流轨道与下边 放置的轮子边缘相切,水冲击轮子边缘上安装的挡水板,可使轮子连续转动,输出动力.当该系统工作稳定时,可近似认为水的末速度与 轮子边缘的线速度相同.设水的流出点比轮轴高h=5.6 m,轮子半径  R=1 m.调整轮轴O的位置,使水流与轮边缘切点对应的半径与水平线成θ=37°角.(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)问:

(1)水流的初速度v0大小为多少?
(2)若不计挡水板的大小,则轮子转动的角速度为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示:轻弹簧一端连于固定点O,可在竖直平面内自由转动;另一端连接一带电小球P,其质量kg,电荷量q=0.2C。将弹簧保持原长拉至水平后,以初速度竖直向下射出小球P,小球P到达O点的正下方点时速度恰好水平,其大小v=15m/s。若相距R=1.5m,小球P在点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间,小球P脱离弹簧,小球N脱离细绳,同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=lT的匀强磁场。此后,小球P在竖直平面内做半径r=0.5m的匀速圆周运动。小球P、N均可视为质点,小球P的电荷量保持不变,不计空气阻力,取。则。

(1)判断小球P所带电性,并说明理由。
(2)弹簧从水平摆至竖直位置的过程中,其弹性势能变化了多少?
(3)请通过计算并比较相关物理量,判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)如图所示,位于竖直平面上的圆弧轨道光滑,半径为R,OB沿竖直方向,上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,到达B点时的速度为,最后落在地面上C点处,不计空气阻力.

求:(1)小球刚运动到B点时的加速度为多大,对轨道的压力多大.
(2)小球落地点C与B点水平距离为多少.

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是

A.a、b和c三点的线速度大小相等
B.a、b和c三点的角速度相等
C.a、b的角速度比c的大
D.c的线速度比a、b的大

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同步练习册答案