2004年1月,我国月球探测计划“嫦娥工程”正式启动,从此科学家对月球的探索越来越深入。2007年10月24日发射了“嫦娥1号”探月卫星,2010年10月1日我国又成功发射了探月卫星“嫦娥二号”。预计2013年“嫦娥三号”将携带月球车登上月球。
⑴若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径;
⑵若宇航员随登月飞船登陆月球后,在离月球表面h高处沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,经过时间t落到月球表面。已知月球半径为r,万有引力常量为,试求出月球的质量;
⑶已知月球半径为r,月球表面的重力加速度为(g为地球表面的重力加速度)。当“嫦娥三号”登陆月球以后,若要在月球上发射一颗月球的卫星,最小的发射速度为多少?
如图所示,AB段路面是水平的,BCD是一段半径R =10m的拱起的圆弧路面,圆弧的最高点C比AB段路面高出h =1.25m。已知一辆电动玩具车的质量为m=3kg,额定功率为20W。该玩具车自A点以额定功率由静止开始运动,经12s到达C点时恰好对地面压力为零,不计玩具车经过B点时的能量损失(g取10m/s2)。求:
⑴该玩具车到达C点时的速度大小;
⑵玩具车到达C点时所受的牵引力大小;
⑶从A点到C点的过程中,牵引力和
重力分别对玩具车所做的功。
2009年花样滑冰世锦赛双人滑比赛中,张丹、张昊连续第二年获得亚军,2010年花样滑冰世锦赛回到了2006年冬奥会的举办地都灵,在比赛中张丹、张昊漂亮的完成了整套动作。如图所示,张昊(男)以自己为转轴拉着张丹(女)做匀速圆周运动,转速为30 r/min,张丹的脚到转轴的距离为1.8 m。求:
⑴张丹做匀速圆周运动的周期;
⑵张丹的脚运动速度的大小。
用闪光照相方法研究平抛运动规律时,由于某种原因,只拍到了部分方格背景及小球的三个瞬时位置。若已知每小格边长均为L=5cm,则小球运动中经A点时的速度大小为 m/s,方向与水平成 夹角。(g取10m/s2)
卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面没有压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。假设某同学在这种环境设计了如图所示装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本的测量工具。
(1)物体与桌面间没有摩擦力,原因是 ;
(2)实验时需要测量的物理量有:弹簧秤的示数F、待测物体做N次匀速圆周运动所用的时间t、运动的轨道半径R,则待测物体质量的表达式为m= 。
如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中
A.重力做正功,弹力不做功
B.重力势能减少,弹性势能增加
C.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功
D.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力做功发生变化