在半徑R＝5000km的某星球表面，宇航員做了如下實驗。實驗裝置如圖甲所示，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AB上高H處的某點靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應的F大小，F(xiàn)隨H的變化關系如圖乙所示。求：
（1）圓軌道的半徑；
（2）該星球的第一宇宙速度。
解：（1）設該星球表面的重力加速度為g0，圓軌道的半徑為r，當H＝0.5 m時，有：
mg0(H－2r)＝mv02
＝mg0　
解得：r＝H＝0.2 m
（2）當H＞0.5 m時，有：mg0(H－2r)＝mv2　
＝mg0＋F　
即F＝g0(2H－1)　
由F－H圖象可得：g0＝5 m/s2　
該星球的第一宇宙速度v＝＝5 km/s
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源：2012-2013學年山東省臨沂十八中高一6月月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

在半徑R＝5000km的某星球表面，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所示．豎直平面內(nèi)的光滑軌道由斜軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m＝0.2kg的小球，從軌道AB上高H處的某點靜止釋放，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出F隨H的變化關系如圖乙所示，求：

(1)圓軌道的半徑和該星球表面的重力加速度各是多少；
(2)該星球的第一宇宙速度．

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科目：高中物理 來源：2015屆山東省高一6月月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

在半徑R＝5000km的某星球表面，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所示．豎直平面內(nèi)的光滑軌道由斜軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m＝0.2kg的小球，從軌道AB上高H處的某點靜止釋放，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出F隨H的變化關系如圖乙所示，求：

(1)圓軌道的半徑和該星球表面的重力加速度各是多少；

(2)該星球的第一宇宙速度．

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（10分）在半徑R＝5000km的某星球表面，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所示．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AB上高H處的某點靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應的F大小，F隨H的變化關系如圖乙所示．

求：

(1)圓軌道的半徑及星球表面的重力加速度．

(2)該星球的第一宇宙速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013浙江省舟山市期末聯(lián)考）在半徑R＝5000km的某星球表面，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所示。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AB上高H處的某點靜止滑下，用壓力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應的F大小，F隨H的變化關系如圖乙所示（橫坐標每小格長度表示0.1m）。求：

⑴圓軌道的半徑及星球表面的重力加速度；

⑵該星球的第一宇宙速度。

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