(12分)1990年3月,紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为吴健雄星,其直径为32 km,如该小行星的密度和地球相同,已知地球半径R=6400km,地球的第一宇宙速度为8 km/s.求:该小行星第一宇宙速度?
(10分)如图所示,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的距离s=50m,子弹射出的水平速度v=100 m/s,子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶?
(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h为多少?
实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题。
① 实验操作步骤如下:
A.按实验要求安装好实验装置。
B.使重锤靠近打点计时器,接着先释放重锤,再接通电源, 打点计时器在纸带上打下一系列的点。
C.图为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点。分别测出若干连续打点A、B、C……与 O点之间的距离h1、h2、h3……。
以上A、B、C三个选项中哪个选项是错误的_________。
②已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测的h1、h2、h3,可得重锤下落到B点时的速度大小为________,纸带从O点下落到B点的过程中,重锤增加的动能为 ,减小的重力势能为 ,在误差允许范围内重锤动能增加量 重力势能减少量(填写“大于”、“等于”或“小于”)。
③取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek 和重力势能Ep,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94 J/m,请计算图线Ⅱ的斜率k2= J/m(保留3位有效数字)。重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为 (用k1和k2字母表示)。
小球以速率v1靠惯性沿曲面由底端向上运动, 当它回到出发点时速率为v2,且v2<v1,若A点距地面高度为小球向上运动的高度一半,取曲面底端重力势能为零,小球视为质点,则( )
A.上升时机械能减少量大于下降时机械能减少量
B.上升时机械能减少量等于下降时机械能减少量
C.上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方
D.上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方
如图所示,一物体分别沿三个倾角不同的固定光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端C、D、E处,下列说法正确的是( )
A.物体沿斜面AC下滑过程中加速度最大
B.物体沿斜面AE下滑过程中重力的平均功率最大
C.物体在三个斜面上达底端时速度相同
D.物体沿斜面AE下滑过程中重力的瞬时功率最小
质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高2m,这时物体的速度是4m/s,下列说法中正确的是(不计一切阻力,g=10m/s2)( )
A.手对物体做功28J B.合外力对物体做功8J
C.物体机械能增加了8J D.物体重力势能增加了20J