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在半径R=5000km的某小行星表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示。竖...

在半径R=5000km的某小行星表面,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倾斜轨道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:

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(1)圆轨道的半径;

(2)该小行星的第一宇宙速度。

 

(1)g=5m/s2(2) 【解析】 试题分析:(1)小球过C点时有:      对小球从出发到C点,由动能定理得:    联立①②得: 由图可知:当H1=0.5m时,F1=0N,解得:r="0.2m" 当H2=1.0m时,F1=5N,解得:g=5m/s2         (2)对该行星表面的附近的卫星有:     解得: 考点:考查了动能定理和万有引力定律的应用
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考点分析:
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如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R,一个质量为m的物体 (可以看做质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动.已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ,求:

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(1)物体做往返运动的整个过程中,在AB轨道上通过的总路程;

(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,物体对轨道压力的大小和方向.

 

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如图所示,BC为半径等于说明: 满分5 manfen5.com竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端C连接倾斜角为450说明: 满分5 manfen5.com的足够长粗糙斜面,一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以V0水平抛出,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失,能平滑的冲上粗糙斜面。(g=10m/s2

说明: 满分5 manfen5.com

求:

(1)小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为多少?

(2)小球在圆管中运动对圆管的压力是多少?

(3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少?

 

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某课外小组经长期观测,发现靠近某行星周围有众多卫星,且相对均匀地分布于行星周围,假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动,通过天文观测,测得离行星最近的一颗卫星的运动半径为R1,周期为T1,已知万有引力常为G。求:

(1)若行星的半径为R,行星的第一宇宙速度;

(2)通过天文观测,发现离行星很远处还有一颗卫星,其运动半径为R2,周期为T2,试估算靠近行星周围众多卫星的总质量。

 

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开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立.经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106s,试计算地球的质量M. (G=6.67×1011N·m2/kg2,结果保留一位有效数字)

 

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一质量为2000 kg的汽车,行驶到一座半径为40m的圆弧形拱桥顶端时,汽车运动速度为8m/s。求此时汽车对桥面的压力的大小(g=10m/s2)。说明: 满分5 manfen5.com

 

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