宇航员到了某星球后做了如下实验:如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角2θ。当圆锥和球一起以周期T匀速转动时,球恰好对锥面无压力.已知星球的半径为R,万有引力常量为G.求:
(1)线的拉力;
(2)该星球表面的重力加速度;
(3)该星球的第一宇宙速度;
(4)该星球的密度.
高三物理计算题中等难度题
宇航员到了某星球后做了如下实验:如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角2θ。当圆锥和球一起以周期T匀速转动时,球恰好对锥面无压力.已知星球的半径为R,万有引力常量为G.求:
(1)线的拉力;
(2)该星球表面的重力加速度;
(3)该星球的第一宇宙速度;
(4)该星球的密度.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
宇航员到了某星球后做了如下实验:如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角2θ。当圆锥和球一起以周期T匀速转动时,球恰好对锥面无压力.已知星球的半径为R,万有引力常量为G.求:
(1)线的拉力;
(2)该星球表面的重力加速度;
(3)该星球的第一宇宙速度;
(4)该星球的密度.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在光滑的圆锥顶用长为l的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面.
(1)此时绳的张力是多少?
(2)若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多少?
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
在半径的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量的小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应F的大小,F随H的变化如图乙所示。求:
1.圆轨道的半径。
2.该星球表面的重力加速度多大。
3.该星球的第一宇宙速度。
高三物理计算题简单题查看答案及解析
宇航员在某星球表面做了如下实验,实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由斜轨道AB和圆弧轨道BC组成.将质量m=0.2kg的小球,从轨道AB上高H处的某点由静止释放,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力大小为F,改变H的大小,可测出F随H的变化关系如图乙所示,求:
(1)圆轨道的半径;
(2)星球表面的重力加速度;
(3)作出小球经过C点时动能随H的变化关系Ek-H图象.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
在半径R=5000 km 的某星球表面,宇航员做了如下实验.实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2 kg 的小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求:
(1)圆轨道的半径.
(2)该星球的第一宇宙速度.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
在半径R=5000 km 的某星球表面,宇航员做了如下实验.实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2 kg 的小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求:
(1)圆轨道的半径.
(2)该星球的第一宇宙速度.
【答案】(1)5 m/s2(2)5×103m/s
【解析】试题分析:根据动能定理求出到达C点的速度,结合牛顿第二定律求出弹力F随H的表达式,结合图线求出圆轨道的半径,以及星球表面的重力加速度.求出星球的近地卫星的速度即第一宇宙速。
(1)小球过C点时满足: :
根据动能定理有:
联立解得:
由题知m=0.2
化简得:
在图线上任取两点(0.5m,0)(1.0m,5N)代入上式,解得:R=0.2m g=5m/s2
(2)星球的第一宇宙速度,即星球的近地卫星的速度,重力提供向心力,
根据
代入数据解得:
点睛:本题主要考查了牛顿运动定律与动能定理的综合题,解决本题的关键根据该规律得出压力F与H的关系式.结合表达式分析求解。
【题型】解答题
【结束】
18
如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,整个装置处在方向竖直向上的匀强电场中,两个质量均为m、带电量相同的带正电小球a、b,以不同的速度进入管内(小球的直径略小于半圆管的内经,且忽略两小球之间的相互作用),a通过最高点A时,对外管壁的压力大小为3、5mg,b通过最高点A时,对内管壁的压力大小0、25mg,已知两小球所受电场力的大小为重力的一半。
求(1)a、b两球落地点距A点水平距离之比;
(2)a、b两球落地时的动能之比。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
在半径R=5000 km 的某星球表面,宇航员做了如下实验.实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2 kg 的小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求:
(1)圆轨道的半径.
(2)该星球的第一宇宙速度.
【答案】(1)5 m/s2(2)5×103m/s
【解析】试题分析:根据动能定理求出到达C点的速度,结合牛顿第二定律求出弹力F随H的表达式,结合图线求出圆轨道的半径,以及星球表面的重力加速度.求出星球的近地卫星的速度即第一宇宙速。
(1)小球过C点时满足: :
根据动能定理有:
联立解得:
由题知m=0.2
化简得:
在图线上任取两点(0.5m,0)(1.0m,5N)代入上式,解得:R=0.2m g=5m/s2
(2)星球的第一宇宙速度,即星球的近地卫星的速度,重力提供向心力,
根据
代入数据解得:
点睛:本题主要考查了牛顿运动定律与动能定理的综合题,解决本题的关键根据该规律得出压力F与H的关系式.结合表达式分析求解。
【题型】解答题
【结束】
18
如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,整个装置处在方向竖直向上的匀强电场中,两个质量均为m、带电量相同的带正电小球a、b,以不同的速度进入管内(小球的直径略小于半圆管的内经,且忽略两小球之间的相互作用),a通过最高点A时,对外管壁的压力大小为3、5mg,b通过最高点A时,对内管壁的压力大小0、25mg,已知两小球所受电场力的大小为重力的一半。
求(1)a、b两球落地点距A点水平距离之比;
(2)a、b两球落地时的动能之比。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
在半径R=5000 km 的某星球表面,宇航员做了如下实验.实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2 kg 的小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求:
(1)圆轨道的半径.
(2)该星球的第一宇宙速度.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
(18分)在半径R=5 000 km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2 kg的小球,从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求:
(1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度.
(2)该星球的第一宇宙速度.
(3)从轨道AB上高H处的某点由静止释放小球,要使小球不脱离轨道,H的范围是多少?
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析