【題目】宇航員耿耿駕駛宇宙飛船成功登上“NNSZ”行星后，在行星表面做了如下實(shí)驗(yàn)：將一根長(zhǎng)為L的輕繩，一端固定在過(guò)O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，使整個(gè)裝置繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在小球轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的最高點(diǎn)處放置一光電門(mén)，在繩子上適當(dāng)位置安裝一個(gè)力的傳感器，如圖甲，實(shí)驗(yàn)中記錄小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間以確定小球在最高點(diǎn)的速度v，同時(shí)記錄傳感器上繩子的拉力大小F，即可作出小球在最高點(diǎn)處繩子對(duì)小球的拉力與其速度平方的關(guān)系圖，如圖乙；已知行星半徑為R，引力常量為G，不考慮行星自轉(zhuǎn)影響。

（1）結(jié)合實(shí)驗(yàn)和圖象所給信息，寫(xiě)出小球在最高點(diǎn)處F與v的關(guān)系式；

（2）請(qǐng)求出該行星的第一宇宙速度（用b，L，R表示）；

（3）請(qǐng)求出該行星的密度（用b，L，R，G表示）。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）對(duì)小球，在最高點(diǎn)，有：

得：

（2）由圖象信息可知：

即該行星表面重力加速度：

對(duì)該行星近地衛(wèi)星，勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有:

對(duì)行星表面物，有：

得

（3）對(duì)行星表面物，有：

得：

而

聯(lián)立得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”．彈簧測(cè)力計(jì)B掛于豎直木板上的固定點(diǎn)C，下端用細(xì)線掛一重物M，如圖示，手持彈簧測(cè)力計(jì)A拉結(jié)點(diǎn)O．分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向．

(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中B的示數(shù)為________ N.

(2)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)要求不正確的是_____．

A．拉線方向應(yīng)與木板平面平行

B．彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前調(diào)零

C．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要記錄拉力的方向

D．與彈簧相連的細(xì)繩應(yīng)盡量短些

(3)該同學(xué)改變夾角做第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)結(jié)點(diǎn)O的位置發(fā)生了改變，兩測(cè)力計(jì)拉力的合力將_______（填“不變”或“改變”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一小船過(guò)河時(shí)，船頭與上游河岸夾角為α，其航線恰好垂直于河岸．已知船在靜水中的速度為v，現(xiàn)水流速度稍有增大，為保持航線不變，且能準(zhǔn)時(shí)到達(dá)河對(duì)岸，下列措施中可行的是 ( )

A. 減小α角，減小船速v

B. 減小α角，增大船速v

C. 增大α角，增大船速v

D. 增大α角，減小船速v

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌M、N，電阻不計(jì)，相距0.2 m，上邊沿導(dǎo)軌垂直方向放一個(gè)質(zhì)量為m ＝ 5 ×10－2kg的金屬棒ab，ab的電阻為0.5 Ω.兩金屬導(dǎo)軌一端通過(guò)電阻R和電源相連，電阻R＝2 Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6 V，電源內(nèi)阻r＝0.5 Ω.如果在裝置所在的區(qū)域加一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使ab對(duì)導(dǎo)軌的壓力恰好是零，并使ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，(導(dǎo)軌光滑，g取10 m/s2)求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，將a、b兩小球以不同的初速度同時(shí)水平拋出，它們均落在水平地面上的P點(diǎn)，a球拋出時(shí)的高度較b球的高，P點(diǎn)到兩球起拋點(diǎn)的水平距離相等，不計(jì)空氣阻力．與b球相比，a球（ ）

A. 初速度較大

B. 速度變化率較大

C. 落地時(shí)速度一定較大

D. 落地時(shí)速度方向與其初速度方向的夾角較大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，ABCD是一個(gè)過(guò)球心O的水平截面圓，其中AB與CD垂直，在C、D、A三點(diǎn)分別固定點(diǎn)電荷＋Q、－Q與＋q。光滑絕緣豎直桿過(guò)球心與水平截面圓垂直，桿上套有一個(gè)帶少量負(fù)電荷的小球，不計(jì)小球?qū)﹄妶?chǎng)的影響�，F(xiàn)將小球自E點(diǎn)無(wú)初速度釋放，到達(dá)F點(diǎn)的過(guò)程中（重力加速度為g），下列說(shuō)法正確的是

A. 小球在O點(diǎn)的加速度大于g

B. 小球在E點(diǎn)的電勢(shì)能大于在O點(diǎn)的電勢(shì)能

C. 小球在F點(diǎn)的速度一定最大

D. 小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能一直減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖所示，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車(chē)行駛的速率為vc時(shí)，汽車(chē)恰好沒(méi)有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)，則在該彎道處

A. 路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低

B. 車(chē)速只要低于vc，車(chē)輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)

C. 車(chē)速雖然高于vc，但只要不超出某一最高限度，車(chē)輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)

D. 當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比，vc的值變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圓心角為90°的光滑圓弧形軌道，半徑為1.6m，其底端切線沿水平方向．長(zhǎng)為的斜面，傾角為60°，其頂端與弧形軌道末端相接，斜面正中間有一豎直放置的直桿，現(xiàn)讓質(zhì)量為1Kg的物塊從弧形軌道的頂端由靜止開(kāi)始滑下，物塊離開(kāi)弧形軌道后剛好能從直桿的頂端通過(guò)，重力加速度取10m/s2，求：

（1）物塊滑到弧形軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；

（2）直桿的長(zhǎng)度為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的邊界由x軸和y＝2sinx曲線圍成(x≤2 m)，現(xiàn)把一邊長(zhǎng)為2m的正方形單匝線框以水平速度v＝10 m/s水平勻速地拉過(guò)該磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T，線框電阻R＝0.5Ω，不計(jì)一切摩擦阻力，則

A. 水平拉力F的最大值為8 N

B. 拉力F的最大功率為12.8 W

C. 拉力F要做25.6 J的功才能讓線框通過(guò)此磁場(chǎng)區(qū)

D. 拉力F要做12.8 J的功才能讓線框通過(guò)此磁場(chǎng)區(qū)

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