在半径R=5000km的某星球表面,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:
(1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度.
(2)该星球的第一宇宙速度.
考点分析:
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如图所示,A、B是系在绝缘细线两端,带有等量同种电荷的小球,其中m
A=0.3kg,细线总长为58cm,现将绝缘细线通过O点的光滑定滑轮,将两球悬挂起来,两球平衡时,OA的线长等于OB的线长,A球紧靠在光滑绝缘竖直墙上,B球悬线OB偏离竖直方向60°角,求:
(1)B球的质量.
(2)细绳中的拉力大小.
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(Ⅰ)(6分)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如图所示的实验装置.所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=10m/s
2)
砝码质量(g) | | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 |
弹簧总长(cm) | 6.00 | 7.15 | 8.34 | 9.48 | 10.64 | 11.79 |
弹力大小(N) | | 0.3 | 0.6 | 0.9 | 1.2 | 1.5 |
①试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线.
②该弹簧的劲度系数k=______
(Ⅱ)(1)现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图所示)、小车、计时器一个、米尺.请填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A
1从静止开始下滑至斜面底端A
2,记下所用的时间t.
②用米尺测量A
1与A
2之间的距离x,则小车的加速度a=______.
③用米尺测量A
1相对于A
2的高度h.设小车所受重力为mg,则小车所受合外力F=______.
④改变______,重复上述测量.
⑤以h为横坐标,1/t
2为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
(2)在“验证牛顿运动定律”的实验中,实验装置如图甲所示,有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线.试分析:
①A图线不通过坐标原点的原因是______;
②A图线上部弯曲的原因是______.
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2010年10月1日我国发射了“嫦娥二号”探月卫星.与嫦娥一号不同,嫦娥二号直接被火箭从地面送入月球轨道,并在离月球表面100公里的轨道上做匀速圆周运动,如图所示.已知嫦娥二号绕月球的周期为T,万有引力常量为G,月球表面的重力加速度是地球重力加速度的
.下列说法中正确的是( )
A.嫦娥二号在圆形轨道上运动时不需要火箭提供动力
B.根据题中条件可以算出嫦娥二号在圆形轨道上运动的线速度
C.根据题中条件可以算出月球质量
D.根据题中条件可以算出嫦娥二号受到月球引力的大小
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如图所示,小车板面上的物体质量为m=8㎏,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N.现沿水平向右的方向对小车施以作用力,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到1m/s
2,随即以1m/s
2的加速度做匀加速直线运动.以下说法正确的是( )
A.物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化
B.物体受到的摩擦力一直减小
C.当小车加速度(向右)为0.75m/s
2时,物体不受摩擦力作用
D.小车以1m/s
2的加速度向右做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8N
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某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s
2.5s内物体的( )
A.路程为65m
B.位移大小为25m,方向向上
C.速度改变量的大小为10m/s
D.平均速度大小为13m/s,方向向上
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