20．某宇航員登上沒(méi)有空氣的未知星球后，將一個(gè)小物體沿水平方向拋出，并采用頻閃照相的方法記錄下小物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的4個(gè)位置A、B、C、D，如圖所示，已知兩次曝光的時(shí)間間隔為0.1s，照片中每一小方格邊長(zhǎng)為5cm．則可知小物體拋出瞬間的速度為1m/s，該星球表面的重力加速度為5m/s2．若已知該星球的半徑為地球半徑的$\frac{1}{2}$，地球表面重力加速度取10m/s2，地球的第一宇宙速度為7.9km/s，則該星球的第一宇宙速度為3.95km/s．

分析 根據(jù)水平位移和時(shí)間間隔求出小物體拋出的初速度．根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出重力加速度．結(jié)合重力提供向心力求出第一宇宙速度的表達(dá)式，結(jié)合重力加速度和半徑之比求出第一宇宙速度之比，從而求出星球的第一宇宙速度．

解答 解：小物體拋出時(shí)的速度為：
${v}_{0}=\frac{2L}{T}=\frac{2×0.05}{0.1}m/s=1m/s$．
在豎直方向上，根據(jù)△y=L=gT2得：
g=$\frac{L}{{T}^{2}}=\frac{0.05}{0.01}m/{s}^{2}=5m/{s}^{2}$．
根據(jù)$mg=m\frac{{v}^{2}}{R}$得第一宇宙速度為：v=$\sqrt{gR}$
因?yàn)樾乔蚺c地球的重力加速度之比為1：2，半徑之比為1：2，則第一宇宙速度之比為1：2，地球的第一宇宙速度為7.9km/s，可知該星球的第一宇宙速度為3.95km/s．
故答案為：1，5，3.95．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了平拋運(yùn)動(dòng)和萬(wàn)有引力定律理論的綜合運(yùn)用，通過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出星球表面的重力加速度是關(guān)鍵．

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：多選題

16．豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)空間內(nèi)有一間距L的足夠長(zhǎng)水平光滑導(dǎo)軌，質(zhì)量為m的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好，以初速度v0沿軌道向右運(yùn)動(dòng)．已知整個(gè)過(guò)程金屬棒的位移為s，若金屬棒在導(dǎo)軌間部分和定值電阻的阻值均為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．N點(diǎn)電勢(shì)低于M點(diǎn)電勢(shì)
B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程速度減小得越來(lái)越慢直至停止
C．整個(gè)過(guò)程中流過(guò)定值電阻的電荷量為$\frac{BLs}{R}$
D．整個(gè)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{m{v}_{0}^{2}}{4}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

11．如圖1所示，有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻為R的正方形導(dǎo)線框，以水平向右的速度v勻速穿過(guò)寬度為2L的磁場(chǎng)．t=0時(shí)刻線框的ab邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里．求：
（1）求進(jìn)入過(guò)程和出磁場(chǎng)過(guò)程ab兩點(diǎn)間的電壓．
（2）請(qǐng)?jiān)谝?guī)定的坐標(biāo)系上如圖2畫出從0到$\frac{4L}{v}$時(shí)間內(nèi)，a、b兩點(diǎn)間電壓隨時(shí)間t的變化圖線．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為M的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率為v，細(xì)線與豎直方向間的夾角為θ，關(guān)于小球的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．小球受到重力、線的拉力和向心力三個(gè)力
B．向心力是細(xì)線的拉力和小球所受重力的合力
C．向心力的大小等于Mgsinθ
D．向心力的大小等于$\frac{{M{v^2}}}{L}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．如圖所示，細(xì)繩長(zhǎng)L，吊一個(gè)質(zhì)量為m的鐵球（可視為質(zhì)點(diǎn)），球離地的高度h=2L，當(dāng)繩受到大小為2mg的拉力時(shí)就會(huì)斷裂，繩的上端系一質(zhì)量不計(jì)的環(huán)，環(huán)套在光滑水平桿上，現(xiàn)讓環(huán)與球一起以速度v=$\sqrt{gL}$，向右勻速運(yùn)動(dòng)，在A處環(huán)被擋住而立即停止，此時(shí)給鐵球一個(gè)水平向右的恒力F=1.5mg的作用，A處離墻的水平距離也為L(zhǎng)，已知L=0.4m，g=10m/s2，求在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，
（1）球第一次碰撞點(diǎn)離墻角B點(diǎn)的距離是多少；
（2）球第一次碰撞點(diǎn)的速度大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

5．如圖所示，已知質(zhì)量為m=5kg的物體，在以角速度ω=2rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)（物體與圓盤之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)），滑塊離轉(zhuǎn)軸的距離r=0.2m，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T；
（2）物體的線速度大小V．
（3）物體的向心加速度大小an
（4）物體受到的靜摩擦力f．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

12．如圖所示有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向?yàn)檎�，在磁�?chǎng)中有一細(xì)金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，現(xiàn)令磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化，B-t圖象如圖所示，oa、bc和cd段對(duì)應(yīng)的電流分別為I1、I2和I3，則（　�。�
A．I1沿順時(shí)針?lè)较颍琁2沿逆時(shí)針?lè)较?/td>B．I1沿逆時(shí)針?lè)较�，I2沿順時(shí)針?lè)较?/td>
C．I2沿順時(shí)針?lè)较�，I3沿逆時(shí)針?lè)较?/td>D．I2沿順時(shí)針?lè)较颍琁3沿順時(shí)針?lè)较?/td>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

9．如圖所示，裝置BO′O可繞豎直軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點(diǎn)，裝置靜止時(shí)細(xì)線AB水平，細(xì)線AC與豎直方向的夾角θ=37°．已知小球的質(zhì)量m=1kg，細(xì)線AC 長(zhǎng)L=1m，B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，結(jié)果可用根式表達(dá)）
（1）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω1，細(xì)線AB上的張力為零而細(xì)線AC與豎直方向夾角仍為37°，求角速度ω1的大小；
（2）若裝置以ω2勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線AB剛好豎直且張力為零，求此時(shí)角速度ω2的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．關(guān)于光子說(shuō)的基本內(nèi)容有以下幾個(gè)方面不正確的是（　　）
A．在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫一個(gè)光子
B．光子是具有質(zhì)量、能量和體積的實(shí)物微粒
C．光子的能量跟它的頻率有關(guān)
D．紫光光子的能量比紅光光子的能量大

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