我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施,大约用十年左右时间完成,这极大的提高了同学们对月球的关注程度.以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题,请你解答:
(1)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,且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动.试求出月球绕地球运动的轨道半径.
(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度v
竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回到抛出点.已知月球半径为R月,万有引力常量为G.试求出月球的质量M
月.
考点分析:
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如图所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半径R=2.5m,轨道在C处与水平地面相切.在C处放一小球,给它一水平向左的初速度,结果它沿CBA运动,恰能通过A点,最后落在水平面上的D点,(g取10m/s
2)
求:
(1)小球通过A点时的速度;
(2)C、D间的距离S
CD.
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如图所示,半径R=2m的光滑圆环上套着有一质量为m的小环,当圆环绕着环心的竖直轴旋转时,环的高度h恰为1m,则圆环绕着环心的竖直轴旋转的角速度ω等于多少rad/s?(g=10m/s
2)
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已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,试证明第一宇宙速度表达式为
.
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在做“研究平抛物体的运动的实验”中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面用图钉固定好白纸和复写纸,并将该木板竖直立放在槽口附近位置,让小球从挡板位置由静止释放,小球从槽口水平抛出后将撞上木板,并在白纸上留下撞击时的痕迹A.将木板向远离槽口方向平移x的距离,再让小球从挡板位置由静止释放,小球从槽口水平抛出后将再次撞上木板,并在白纸上留下撞击时的痕迹B.再将木板向远离槽口方向平移x的距离,第三次让小球从挡板位置由静止释放,小球从槽口水平抛出后将再次撞上木板,并在白纸上留下撞击时的痕迹C.若测得木板每次移动的距离x=10.00cm,AB间的距离y
1=4.78cm,BC间的距离y
2=14.58cm.(g=9.80m/s
2)
①由以上直接测量所得到的物理量,写出小球从槽口水平抛出时的初速度v
o=______
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如图所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以0.3m/s的速度匀速上浮.现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速向右运动,测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°,则:
(已知sin37°=0.6;cos37°=0.8)
(1)根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为______ m/s;
(2)若玻璃管的长度为0.6m,则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中,玻璃管水平运动的距离为______m.
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