“嫦娥奔月”的过程可以简化为:“嫦娥一号”升空后,绕地球沿椭圆轨道运动,远地点A距地面高为h
1,在远地点时的速度为v,然后经过变轨被月球捕获,再经多次变轨,最终在距离月球表面高为h
2的轨道上绕月球做匀速圆周运动.
(1)已知地球半径为R
1、表面的重力加速度为g
,求“嫦娥一号”在远地点A处的万有引力产生的加速度a的大小;
(2)已知月球的质量为M、半径为R
2,引力常量为G,求“嫦娥一号”绕月球运动的周期T.
考点分析:
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如图,质量为0.5kg的小桶里盛有1kg的水,用绳子系住小桶在竖直平面内绕O点做“水流星”表演,转动半径为1m,小桶通过最低点的速度为8m/s.求:
(1)小桶过最低点时水对杯底的压力;
(2)为使小杯经过最高点时水不流出,在最高点时最小速率是多少?
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如图所示,从H=45m高处水平抛出的小球,除受重力外,还受到水平风力作用,假设风力大小恒为小球重力的0.2倍.问:
(1)有水平风力与无风时相比较,小球在空中的飞行时间是否相同?
(2)有水平风力时小球在空中的飞行时间为多少?
(3)为使小球能垂直于地面着地,水平抛出的初速度v
为多大?
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(1)做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,你认为正确的是
.
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F.将小球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如下表:
序号 | 抛出点的高度(m) | 水平初速度(m/s) | 水平射程(m) |
1 | 0.20 | 2 | 0.40 |
2 | 0.20 | 3 | 0.60 |
3 | 0.45 | 2 | 0.60 |
4 | 0.45 | 4 | 1.2 |
5 | 0.80 | 2 | 0.8 |
6 | 0.80 | 6 | 2.4 |
以下探究方案符合控制变量法的是
.
A.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据
B.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据
C.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据
D.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据
(3)如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图b所示的x-tanθ图象.则:
由图b可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v
=
m/s.实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为
m.
若最后得到的图象如图c所示,则可能的原因是(写出一个即可)
.
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为了验证地面上的重力、地球吸引月球与太阳吸引行星的力遵循同样的“距离平方反比”规律,牛顿为此做了著名的“月一地”检验.牛顿根据检验的结果,把“距离平方反比”规律推广到自然界中任意两个物体间,发现了具有划时代意义的万有引力定律.
“月一地”检验分为两步进行:
(1)理论预期:假设地面的地球吸引力与地球吸引月球绕地球运行的引力是同种力,遵循相同的规律.设地球半径和月球绕地球运行的轨道半径分别为R和r(已知r=60R).那么月球绕地球运行的向心加速度a
n与地面的重力加速度g的比值
=
(用分式表示).
(2)实测数据验算:月球绕地球运行的轨道半径r=3.8×10
8m,月球运行周期T=27.3天,地面的重力加速度为g=9.8m/s
2,由此计算月球绕地球运行的向心加速度a′与地面的重力加速度g的比值
=
(用分式表示).
若理论预期值与实测数据验算值符合,表明,地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,与太阳、行星间的引力,真的遵从相同的规律!
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质量为m的一辆汽车以速率v驶过一座半径为R的凸形桥,重力加速度为g.则汽车过凸形桥的顶端时对桥面的压力为
;若汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零,此时汽车的速率为
.
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