(15分)在半徑R=4000km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的小球從軌道上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示，忽略星球自轉(zhuǎn)。求：

(1)圓弧軌道BC的半徑；(2)該星球的第一宇宙速度。

 

（1）r = 0.16 m （2）

【解析】

試題分析：(1)小球由A到C的過程中，由動機(jī)械能守恒定律得： （2分）

小球在C點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動的知識得 （2分）

聯(lián)立以上兩式可得： （2分）

由圖像可得H = 0.4m , F = 0N ; H = 1.0m，F(xiàn) = 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）

衛(wèi)星在繞星球表面做圓周運(yùn)動時(shí)，重力提供向心力 （2分）

解得: = 4×103 m/s （2分）

考點(diǎn)：本題考查了萬有引力定律及其應(yīng)用、第一宇宙速度、第二宇宙速度、機(jī)械能守恒定律.

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2015屆江西省高三上學(xué)期第二次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

物體自O(shè)點(diǎn)由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動，A、B、C、D是軌跡上的四點(diǎn)，測得AB=2m，BC =3m， CD=4m。且物體通過AB、BC、CD所用時(shí)間相等，則OA之間的距離為 （ ）

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

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省泰州市姜堰區(qū)高三上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

已知雨滴下落時(shí)受到的空氣阻力與速度大小成正比，若雨滴從空中由靜止下落，下落過程中所受重力保持不變，下落過程中加速度用a表示，速度用v表示，下落距離用s表示，落地前雨滴已做勻速運(yùn)動，下列圖象中可以定性反映雨滴運(yùn)動情況的是

 

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省揚(yáng)州市高三8月開學(xué)考試物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個如圖所示的裝置來測定滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，其中A為滑塊，B和C是質(zhì)量可調(diào)的砝碼，不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦．實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在砝碼總質(zhì)量（m＋m′＝m0）保持不變的條件下，改變m和m′的大小，測出不同m下系統(tǒng)的加速度，然后通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析就可求出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)．

（1）該同學(xué)手中有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、10個質(zhì)量均為100克的砝碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長木板、細(xì)線，為了完成本實(shí)驗(yàn)，得到所要測量的物理量，還應(yīng)有 （　　）．

A．秒表 B．毫米刻度尺 C．天平 D．低壓交流電源

（2）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)得到一條較為理想的紙帶，如圖所示，從清晰的O點(diǎn)開始，每隔4個點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)（中間4個點(diǎn)沒畫出），分別記為A、B、C、D、E、F，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為OA＝1.61 cm，OB＝4.02 cm，OC＝7.26 cm，OD＝11.30 cm，OE＝16.14 cm，OF＝21.80 cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50 Hz，則由此紙帶可得到打E點(diǎn)時(shí)滑塊的速度v＝______m/s，此次實(shí)驗(yàn)滑塊的加速度a＝_____m/s2.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（3）在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中，該同學(xué)以m為橫軸，以系統(tǒng)的加速度a為縱軸，繪制了如圖所示的實(shí)驗(yàn)圖線，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)可知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝_______.（g取10 m/s2）

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省揚(yáng)州市高三8月開學(xué)考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在國際單位制中，力學(xué)的三個基本單位是

A. kg、m、m/ s2 B. kg、m /s、N C. kg、m、s D. kg、m /s2、N

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省徐州市高三上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，在傾角θ=30°的光滑固定斜面上，放有兩個質(zhì)量分別為1kg和2kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩球之間用一根長L=0.2m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h=0.1m。兩球從靜止開始下滑到光滑水平地面上，不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，g取10m/s2。則下列說法中正確的是：

A.下滑的整個過程中A球機(jī)械能守恒

B.下滑的整個過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.兩球在光滑水平面上運(yùn)動時(shí)的速度大小為2m/s

D.系統(tǒng)下滑的整個過程中B球機(jī)械能的增加量為

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆江蘇省徐州市高三上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一飛行器圍繞地球沿半徑為r的圓軌道1運(yùn)動。該飛行器經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，啟動推進(jìn)器短時(shí)間向前噴氣可使其變軌，2、3是與軌道1相切于P點(diǎn)的可能軌道，則飛行器

A．變軌后將沿軌道2運(yùn)動

B．相對于變軌前運(yùn)行周期變長

C．變軌前、后在兩軌道上經(jīng)P點(diǎn)的速度大小相等

D．變軌前、后在兩軌道上經(jīng)P點(diǎn)的加速度大小相等

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆廣西桂林市高三上學(xué)期第一次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

—質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動，其v-t圖像如圖所示。 質(zhì)點(diǎn)在t= 0時(shí)位于x = 3m處，開始沿x軸正方向運(yùn)動。當(dāng)t= 7s.時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在軸上的位置坐標(biāo)為

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

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆河北省高三10月月考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）某位同學(xué)在做驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的操作步驟

（2）正確操作后通過測量，作出a—F圖線，如圖丙中的實(shí)線所示。試分析：圖線上部彎曲的原因是 ；

（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率f =50Hz，如圖是某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶，其中A、B、C、D、E每兩點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)沒有標(biāo)出，寫出用s1、s2、s3、s4以及f來表示小車加速度的計(jì)算式：a = （用英文字母表示）；根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù)，算得小車的加速度大小為a= m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

 

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案