(12分)已知某星球的半徑為R,有一距星球表面高度h=R處的衛(wèi)星,繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得其周期T=2π

求:(1)該星球表面的重力加速度g       
(2)若在該星球表面有一如圖所示的裝置,其中AB部分為一長(zhǎng)為12.8m并以5m/s速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶,BCD部分為一半徑為1.6m豎直放置的光滑半圓形軌道,直徑BD恰好豎直,并與傳送帶相切于B點(diǎn),F(xiàn)將一質(zhì)量為0.1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊無(wú)初速地放在傳送帶的左端A點(diǎn)上,已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。試求出到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大; (提示: =3.2)
(1)g =" 1.6" m/s2  (2) 

試題分析:(1)對(duì)距星球表面h=R處的衛(wèi)星(設(shè)其質(zhì)量為m),有:
    ① (2分)
對(duì)在星球表面的物體m′,有:
        ② (2分)
解得:g =" 1.6" m/s2         (2分)
(2)設(shè)滑塊從A到B一直被加速,且設(shè)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為VB
則:=m/s    (2分)
因VB < 5m/s,故滑塊一直被加速       (1分)
設(shè)滑塊能到達(dá)D點(diǎn),且設(shè)到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度為VD
則在B到D的過(guò)程中,由動(dòng)能定理:–mg·2R = mVD2mVB2    (2分)
解得:="3.2m/s"          (2分)
而滑塊能到達(dá)D點(diǎn)的臨界速度:V0 = =" 1.6" m/s < VD,即滑塊能到達(dá)D點(diǎn)。 (1分)
在D點(diǎn)取滑塊為研究對(duì)象,則有: FN + mg =    (2分)
解得:FN =–mg =" 0.48" N     (2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)物體由靜止開始,從A點(diǎn)出發(fā)分別經(jīng)三個(gè)不同的光滑斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3處。下列說(shuō)法正確的是(      )
A.物體在C1、C2、C3處的動(dòng)能相等
B.物體在C1、C2、C3處的速度相等
C.物體在C1、C2、C3處重力的瞬時(shí)功率相等
D.物體沿三個(gè)斜面下滑的時(shí)間相等

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,斜面體固定在水平面上,傾角為θ=30°,質(zhì)量為m的物塊從斜面體上由靜止釋放,以加速度a=開始下滑,取出發(fā)點(diǎn)為參考點(diǎn),則圖乙中能正確描述物塊的速率v、動(dòng)能Ek、勢(shì)能E P、機(jī)械能E、時(shí)間t、位移x關(guān)系的是

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,ABC為一固定的半圓形軌道,軌道半徑R=0.4m,A、C兩點(diǎn)在同一水平面上.現(xiàn)從A點(diǎn)正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度豎直向下拋出一質(zhì)量m=2kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),小球剛好從A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道.不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2

(1)若軌道光滑,求小球下落到最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小;
(2)若軌道光滑,求小球相對(duì)C點(diǎn)上升的最大高度;
(3)實(shí)際發(fā)現(xiàn)小球從C點(diǎn)飛出后相對(duì)C點(diǎn)上升的最大高度為2.5m,求小球在半圓軌道上克服摩擦力所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

帶電量均為Q的異種點(diǎn)電荷分別固定在水平方向上的MN兩點(diǎn),其連線中垂線上的O點(diǎn)連接長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿,桿的另一端固定一質(zhì)量為m,電量為q(q>0)的帶電小球,桿可繞O點(diǎn)無(wú)摩擦的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖所示,現(xiàn)讓小球從O的等高處A點(diǎn)釋放,轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)B時(shí)的速度為v,若C也為O的水平等高點(diǎn),以無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),且q<Q,則
A.A點(diǎn)的電勢(shì)
B.C點(diǎn)的電勢(shì)
C.A點(diǎn)電勢(shì)和B點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系是
D.小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度大小為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)有一質(zhì)量為0.2kg的物塊,從長(zhǎng)為4m,傾角為30°的光滑斜面頂端處由靜止開始滑下,斜面底端和水平面的接觸處為很短的圓弧形,如圖所示,物塊和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2(g取10m/s2),求:

(1)物塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度;
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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定著半徑為R的半圓形軌道,小球B靜止在軌道的最低點(diǎn),小球A從軌道右端正上方3.5R處由靜止自由落下,沿圓弧切線進(jìn)入軌道后,與小球B發(fā)生彈性碰撞。碰撞后B球上升的最高點(diǎn)C,圓心O與C的連線與豎直方向的夾角為60°。若兩球均可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)一切摩擦,求A、B兩球的質(zhì)量之比mA:mB。

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2013年1月9日以來(lái),全國(guó)中東部地區(qū)陷入嚴(yán)重的霧霾和污染天氣中,中央氣象臺(tái)將大霧藍(lán)色預(yù)警升級(jí)至黃色預(yù)警,13日10時(shí)北京甚至發(fā)布了北京氣象史上首個(gè)霾橙色預(yù)警。霧霾天氣的形成既有氣象原因,也有污染排放原因。汽車尾氣排放也是其中罪魁禍?zhǔn)字。我?guó)政府現(xiàn)在大力提倡綠色出行,騎自行車就是一種低碳環(huán)保的出行方式,F(xiàn)有一人騎自行車上坡,坡長(zhǎng)200m,坡高10m,人和車的總質(zhì)量為100kg,人蹬車產(chǎn)生的牽引力為100N。若在坡底時(shí)車的速度大小v0=10m/s,到達(dá)坡頂速度大小vt=4m/s,若空氣阻力的影響忽略不計(jì),求:
(1)上坡過(guò)程中人克服摩擦阻力做了多少功?
(2)設(shè)自行車上坡過(guò)程所受摩擦阻力大小恒定不變,若人不蹬車,在坡底以v0=10m/s的初速度沖上坡,最多能在坡上行駛多遠(yuǎn)?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

兩質(zhì)量相等的小球A和B,A球系在一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩的一端,B球系在一根原長(zhǎng)小于細(xì)繩長(zhǎng)度的橡皮筋一端,繩與橡皮筋的另一端都固定在O點(diǎn),不計(jì)細(xì)繩和橡皮筋的質(zhì)量,F(xiàn)將兩球都拉到如圖所示的位置上,讓細(xì)繩和橡皮筋均水平拉直(此時(shí)橡皮筋為原長(zhǎng)),然后無(wú)初速釋放,當(dāng)兩球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí),橡皮筋與細(xì)繩等長(zhǎng),小球A和B速度大小分別為vA和vB。關(guān)于上述過(guò)程,下列說(shuō)法中正確的是(    )

A.小球A、B從釋放的位置下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中,繩和橡皮筋都對(duì)小球做了功
B.小球A、B從釋放的位置下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中,重力對(duì)小球A、B所做的功不相等
C.在最低點(diǎn)時(shí)vA<vB
D.在最低點(diǎn)時(shí)vA>vB

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