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(15分)如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面斜坡上,从P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为α,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:

(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的第一宇宙速度v;
(3)该星球的密度。

(1)(2)(3)3v0tanα/(2πRtG)

解析试题分析:(1)由平抛运动的知识得:
tan α=     (3分)
则g=      (2分)
(2) 由G=m,可得v=       (3分)
又GM=gR2,所以v=      (2分)
(3)在星球表面有:G=mg,所以M=g      (3分)
该星球的密度:ρ==3v0tanα/(2πRtG)       (2分)
考点:平抛运动、万有引力定律

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

(4分)如图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图,小球A由斜槽滚下,再从桌边缘水平抛出,在它离开桌边缘的同时,小球B开始自由下落,通过闪光照片,可求得B球在相等时间内在空中的实际距离(如图所示),A、B两球恰在位置4相碰,则A球从离开桌面到和B球碰撞时经历的时间为       s,A球离开桌面的速度为       m/s。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一根长0.1 m的细线,一端系着一个质量为0.18 kg的小球,拉住线的另一端,使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,使小球的转速很缓慢地增加,当小球的转速增加到开始时转速的3倍时,细线断开,线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大40 N,求:

(1)线断开前的瞬间,线受到的拉力大小;
(2)线断开的瞬间,小球运动的线速度大小;
(3)如果小球离开桌面时,速度方向与桌边缘的夹角为60° ,桌面高出地面0.8 m,求小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好在竖直平面内做完整的圆周运动,已知水平面上的C点在O点的正下方,且到O点的距离为1.9 L,不计空气阻力,求:(g=10 m/s2)

(1)小球通过最高点A的速度vA
(2)若小球通过最低点B时,细线对小球的拉力T恰好为小球重力的6倍,且小球通过B点时细线断裂,求小球落地点到C的距离.

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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

(10分)如图15所示,平台上的小球从A点水平抛出,恰能无碰撞地进入光滑的BC斜面,经C点进入光滑平面CD时速率不变,最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内。已知小球质量为,A、B两点高度差,BC斜面高,倾角,悬挂弧筐的轻绳长为,小球看成质点,轻质筐的重量忽略不计,弧形轻质筐的大小远小于悬线长度,重力加速度为g ,试求:

(1)B点与抛出点A的水平距离x;
(2)小球运动至C点的速度大小;
(3)小球进入轻质筐后瞬间,小球所受拉力的大小

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形ABC(圆半径比细管的内径大得多)和直线CD组成的轨道固定在水平桌面上,已知ABC部分的半径R="1.0" m,CD段长L=1.5m。弹射装置将一个质量为0.8kg的小球(可视为质点)以某一水平初速度从A点弹入轨道,小球从D点离开轨道随即水平抛出后恰落入水平面上的小孔P内,已知小球刚落进小孔P时,重力的功率为32W,小球从A运动到P的整个过程经历的时间为1.328s,不计空气阻力, g取10m/s2,π取值3.14。求:

⑴D与P间的水平间距;
⑵半圆形弯管ABC对小球作用力的大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

从某一高度平抛一物体,当抛出2S后它的速度方向与水平方向成45°,落地时速度方向与水平面成60°,g取10m/s2,求:
(1)抛出时的速度       (2)抛出点距地面的高度

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,甲,乙两人分别站在赤道和纬度为45°的地面上随地球一起绕地轴做匀速圆周运动,则甲、乙在上述过程中具有相同的物理量是(    )

A.线速度B.周期C.向心力D.向心加速度

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