【題目】一宇航員到達(dá)半徑為R、密度均勻的某星球表面,做如下實(shí)驗(yàn):用不可伸長(zhǎng)的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球,上端固定在O點(diǎn),如圖甲所示,現(xiàn)在最低點(diǎn)處給小球一初速度,使其繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),通過(guò)傳感器記錄下繩中拉力大小F隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,已知F1的大小等于7F2,引力常量為G,各種阻力不計(jì),則

A. 該星球表面的重力加速度為

B. 衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為

C. 該星球的質(zhì)量為

D. 小球通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為零

【答案】AC

【解析】

設(shè)砝碼在最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力為F1,速度為v1,則

設(shè)砝碼在最高點(diǎn)細(xì)線的拉力為F2,速度為v2,則

由機(jī)械能守恒定律得 mg2r+mv22=mv12

①、②、③解得

又:F1=7F2,所以該星球表面的重力加速度為,故A正確.

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得:衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為,故B錯(cuò)誤.在星球表面,萬(wàn)有引力近似等于重力

④、⑤解得,故C正確.

小球在最高點(diǎn)受重力和繩子拉力,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得:。所以小球在最高點(diǎn)的最小速.故D錯(cuò)誤;故選AC

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】在某質(zhì)量均勻的星球表面以初速度 v0 豎直上拋一個(gè)物體,若物體只受該星球引力作用,物體上 升的最大高度為 h,已知該星球的半徑為 R,萬(wàn)有引力恒量為 G,忽略其它力的影響,試求

(1)該星球表面處的重力加速度 gx

(2)該星球的質(zhì)量 M;

(3)如果已知兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的萬(wàn)有引力勢(shì)能滿足 Ep= (兩質(zhì)點(diǎn)相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)引力勢(shì)能為零),其中m1、m2 為兩質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量,r 為兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離。這一規(guī)律也滿足于兩個(gè)均勻質(zhì)量的球體之間,這時(shí) r 為兩球心之間的距離。現(xiàn)在設(shè)想從該星球表面發(fā)射一個(gè)物體使其脫離該星球的引力范圍而逃逸,這個(gè)速度至少多大?是否必須沿著該星球的豎直向上方向發(fā)射?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖.虛線是這列波在t=0.2 s時(shí)刻的波形圖。則____

A.這列波的周期可能是1.2s

B.這列波的波長(zhǎng)為12m

C.這列波可能向左傳播4m

D.這列波的波速可能是40m/s

E.t=0時(shí)刻x=4m的質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】(9分)如圖所示,MN是一條通過(guò)透明球體球心的直線,在真空中波長(zhǎng)為=600nm的單色細(xì)光束AB平行于MN射向球體,B為入射點(diǎn),若出射光線CD與MN的交點(diǎn)P到球心O的距離是球半徑的倍,且與MN所成的夾角= 30°。求:

透明體的折射率;

此單色光在透明球體中的波長(zhǎng)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是一種升降電梯的示意圖,A為載人箱,B為平衡重物,它們的質(zhì)量均為M,上下均有跨過(guò)滑輪的鋼索系住,在電動(dòng)機(jī)的牽引下使電梯上下運(yùn)動(dòng).如果電梯中乘客的質(zhì)量為m,勻速上升的速度為v,電梯即將到頂層前關(guān)閉電動(dòng)機(jī)依靠慣性上升h高度后停止,在不計(jì)空氣和摩擦阻力的情況下,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后,乘客處于超重狀態(tài)

B. 關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后,乘客處于失重狀態(tài)

C. 由于AB質(zhì)量相等,故關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后,乘客的加速度大小為g

D. 關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后,電梯上升的高度h一定小于

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一輛小車(chē)靜止在水平地面上,bc是固定在車(chē)上的一根水平桿,物塊M穿在桿上,M通過(guò)細(xì)線懸吊著小物體m,m在小車(chē)的水平底板上,小車(chē)未動(dòng)時(shí)細(xì)線恰好在豎直方向上,現(xiàn)使小車(chē)如下圖分四次分別以a1、a2、a3a4向右勻加速運(yùn)動(dòng),四種情況下M、m均與車(chē)保持相對(duì)靜止,且圖(1)和圖(2)中細(xì)線仍處于豎直方向,已知a1a2a3a4=1248,M受到的摩擦力大小依次為Ff1Ff2、Ff3、Ff4,則下列說(shuō)法正確的是(  )

A. Ff1Ff2=12

B. Ff1Ff2=23

C. Ff3Ff4=12

D. tanα=2tanθ

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定,質(zhì)量為3m的小球A套在圓環(huán)上;長(zhǎng)為2R的剛性(既不伸長(zhǎng)也不縮短)輕桿一端通過(guò)鉸鏈與A連接,另一端通過(guò)鉸鏈與滑塊B連接;滑塊B質(zhì)量為m,套在水平固定的光滑桿上。水平桿與圓環(huán)的圓心O位于同一水平線上。現(xiàn)將A置于圓環(huán)的最高處并給A一微小擾動(dòng)(初速度視為0),使A沿圓環(huán)順時(shí)針自由下滑,不計(jì)一切摩擦,A、B均視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度大小為g。求:

(1) A滑到與圓心O同高度時(shí)的速度大小;

(2) A下滑至桿與圓環(huán)第一次相切的過(guò)程中,桿對(duì)B做的功。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】引力波探測(cè)于2017年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。雙星的運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生引力波的來(lái)源之一,假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由P、Q兩顆星體組成,這兩顆星繞它們連線的某一點(diǎn)在二者萬(wàn)有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得P星的周期為T,PQ兩顆星的距離為,P、Q兩顆星的軌道半徑之差為ΔrP星的軌道半徑大于Q星的軌道半徑),萬(wàn)有引力常量為G,則( 。

A. Q、P兩顆星的質(zhì)量差為

B. P、Q兩顆星的運(yùn)動(dòng)半徑之比為

C. P、Q兩顆星的線速度大小之差為

D. P、Q兩顆星的質(zhì)量之比為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小明同學(xué)用如圖所示的方法,測(cè)量木質(zhì)滑塊與金屬板間的動(dòng)摩擦因數(shù),將滑塊放置在固定的水平金屬板上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)滑塊,記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù),再結(jié)合事先測(cè)出的滑塊的總重力,即可算出兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

(1)下表為物理教科書(shū)中給出的幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù),請(qǐng)結(jié)合表中的數(shù)據(jù),解釋為何在雨天,汽車(chē)剎車(chē)時(shí)更容易打滑?并說(shuō)明動(dòng)摩擦因數(shù)與哪些因素有關(guān)。

(2)在某次實(shí)驗(yàn)中,木質(zhì)滑塊總重力為G=3.92N,小明用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)滑塊, 此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如圖14所示,請(qǐng)你算出木質(zhì)滑塊與金屬板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大。ńY(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

(3)第(2)問(wèn)中的結(jié)果與小明同學(xué)經(jīng)多次測(cè)量取平均值得到的結(jié)果基本一致,試將該結(jié)果與圖13中的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,并在此基礎(chǔ)上指出小明的測(cè)量方法存在的不足。

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