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.
高二物理计算题简单题
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.
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“测某星球表面的重力加速度和该星球的第一宇宙速度”的实验如图甲所示,宇航员做了如下实验:
(1)在半径R=5000km 的某星球表面,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=0.2kg 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,F 随H 的变化关系如图乙所示,圆轨道的半径为_______m,星球表面的重力加速度为________m/s2。
(2)第一宇宙速度与贴着星球表面做匀速圆周运动的速度相等,该星球的第一宇宙速度大小为___m/s。
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宇航员在月球表面完成下面实验:如图所示,在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球(可视为质点),当给小球一水平初速度v时,刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动.已知圆弧轨道半径为r,月球半径为R,引力常量为G.若在月球表面上发射一颗环月卫星,则所需的最小发射速度为多大?
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一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球,上端固定在O点,如图甲所示,现在最低点处给小球一初速度,使其绕O点在竖直平面内做圆周运动,通过传感器记录下绳中拉力大小F随时间t的变化规律如图乙所示,已知F1的大小等于7F2,引力常量为G,各种阻力不计,则
A.该星球表面的重力加速度为
B.卫星绕该星球的第一宇宙速度为
C.该星球的质量为
D.小球通过最高点的最小速度为零
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在某一星球上,一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球,当施加给小球一瞬间水平冲量I时,刚好能让小球在竖直面内做完整的圆周运动,已知圆弧半径为r,星球半径为R,若在该星球表面发射一颗卫星,所需最小发射速度为多大?
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如图所示的轨道由半径为R的光滑圆弧轨道AB、竖直台阶BC、足够长的光滑水平直轨道CD组成.小车的质量为M,紧靠台阶BC且上水平表面与B点等高.一质量为m的可视为质点的滑块自圆弧顶端A点由静止下滑,滑过圆弧的最低点B之后滑到小车上.已知M=4m,小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的,滑块与PQ之间表面的动摩擦因数为μ,Q点右侧表面是光滑的.求:
(1)滑块滑到B点的瞬间对圆弧轨道的压力大小.
(2)要使滑块既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则小车上PQ之间的距离应在什么范围内?(滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内)
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如图甲所示,半径为R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,A为轨道最高点,和圆心等高;B为轨道最低点.在光滑水平面上紧挨B点有一静止的平板车,其质量M=3kg,小车足够长,车的上表面与B点等高,平板车上表面涂有一种特殊材料,物块在上面滑动时,动摩擦因数随物块相对小车左端位移的变化图象如图乙所示.物块(可视为质点)从圆弧轨道最高点A由静止释放,其质量m=1kg,g取10m/s2.
(1) 求物块滑到B点时对轨道压力的大小;
(2) 物块相对小车静止时距小车左端多远?
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如图所示,在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道MN,其下端(即N端)与表面粗糙的水平传送带左端相切,轨道N端与传送带左端的距离可忽略不计.当传送带不动时,将一质量为m的小物块(可视为质点)从光滑轨道上的位置由静止释放,小物块以速度v1滑上传送带,从它到达传送带左端开始计时,经过时间t1,小物块落到水平地面的Q点;若传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行,仍将小物块从光滑轨道上P位置由静止释放,同样从小物块到达传送带左端开始计时,经过时间t2,小物块落至水平面.关于小物块上述的运动,下列说法中正确的是()
A. 当传送带运动时,小物块的落地点可能仍在Q点
B. 当传送带运动时,小物块的落地点可能在Q点左侧
C. 若v1>v2,则一定有t1>t2
D. 若v1<v2,则一定有t1>t2
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如图所示,AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,其半径为R=0.8m.轨道的B点与光滑水平地面相切,质量为m=0.2kg的小球由A点静止释放,g取10m/s2.求:
(1)小球滑到最低点B时,小球速度v的大小;
(2)小球刚到达最低点B时,轨道对小球支持力FN的大小;
(3)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面CD,恰能到达最高点D,D到地面的高度为h=0.6m,小球在曲面CD上克服摩擦力所做的功Wf是多少?
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如图所示,在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道MN,其下端(即N端)与表面粗糙的水平传送带左端相切,轨道N端与传送带左端的距离可忽略不计.当传送带不动时,将一质量为m的小物块(可视为质点)从光滑轨道上的P位置由静止释放,小物块以速度v1滑上传送带,从它到达传送带左端开始计时,经过时间t1,小物块落到水平地面的Q点;若传送带以恒定速率v2运行,仍将小物块从光滑轨道上的P位置由静止释放,同样从小物块到达传送带左端开始计时,经过时间t2,小物块落至水平地面.关于小物块上述的运动,下列说法中正确的是( )
A. 当传送带沿顺时针方向运动时,小物块的落地点可能在Q点右侧
B. 当传送带沿逆时针方向运动时,小物块的落地点可能在Q点左侧
C. 当传送带沿顺时针方向运动时,若v1>v2,则可能有t1>t2
D. 当传送带沿顺时针方向运动时,若v1<v2,则可能有t1<t2
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