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如图所示,宇航员在地球上用一根长0.5m细绳拴着一个小球在竖直平面内绕O点做圆周...

如图所示,宇航员在地球上用一根长0.5m细绳拴着一个小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,用传感器测出小球在最高点A时的速度大小v=3m/s及绳上的拉力F=4N.若宇航员将此小球和细绳带到某星球上,在该星球表面上让小球也在竖直平面内做圆周运动,用传感器测出当小球在最高点速度大小为v′=2m/s时,绳上拉力F′=3N.取地球表面重力加速度g=10m/s2,忽略星球的自转的影响,空气阻力不计.求:
(1)该小球的质量m;
(2)该星球表面附近的重力加速度g′;
(3)已知该星球的半径与地球半径之比为R:R=1:4,求该星球与地球的第一宇宙速度之比v:v

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(1)小球在最高点A时,根据牛顿第二定律列出等式求解球的质量m (2)该星球表面上让小球也在竖直平面内做圆周运动,根据牛顿第二定律列出等式求解星球表面附近的重力加速度 (3)根据第一宇宙速度的表达式求解 【解析】 (1)小球在最高点A时,根据牛顿第二定律列出等式  解得  m=0.5kg   (2)该星球表面上让小球也在竖直平面内做圆周运动,根据牛顿第二定律列出等式  解得   g'=2m/s2   (3)根据重力提供向心力得: 所以 答:(1)该小球的质量是0.5kg; (2)该星球表面附近的重力加速度g′=2m/s2; (3)该星球与地球的第一宇宙速度之比v星:v地=:10
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考点分析:
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如图所示,一根细绳绕过光滑的定滑轮,两端分别系住A、B两物体,其质量M和m分别为0.6㎏和0.4㎏,开始时用手托住A,使A、B处于同一高度,离地高度h为1m.重力加速度g取10m/s2
求:(1)当A物体由静止释放到落地时的速度(绳足够长,绳与滑轮的质量不计);
(2)B物体第一次上升过程中所达最高点离地高度.

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如图所示,质量为m=5×10-8kg的带电粒子以v=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长L=10cm,板间距d=2cm,当AB间加电压UAB=103V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高),重力加速度取g=10m/s2求:
(1)粒子带什么电?电荷量为多少?
(2)A、B间所加电压为多少时,带电粒子刚好能从上极板右端飞出?

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如图所示,一质量为0.5kg的小铁块静置于离地2.4m高的光滑水平桌面上,用大小为2N的水平力推小铁块,使之移动2.0m后撤去该力,小铁块飞出桌边后抛落到地上,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)小铁块离开桌面时的速度大小;
(2)小铁块从开始运动到落到地上的全过程中,小铁块所受重力做的功;
(3)小铁块落地时的速度大小.

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在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,P为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)如图所示.(相邻记数点时间间隔为0.02s),那么:
(1)纸带的______(用字母“P”或“C”表示)端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______
(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______,此过程中物体动能的增加量△Ek=______;(g取9.8m/s2)(结果保留2位有效数字)
(4)通过计算,数值上△EP______△Ek(填“<”、“>”或“=”),这是因为:______

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两个同学合作做体验性实验来粗略地验证向心力公式Fn=mv2/r和Fn=mω2r.他们的做法如下:如图甲,绳子的一端拴一个小沙袋或其他小物体,绳上离小沙袋重心40cm的地方打一个绳结A,80cm的地方打另一个绳结B.同学甲看着手表,每秒钟喊2次口令.同学乙按下列步骤操作:
一:手握绳结A,如图乙,使沙袋近似在水平方向上做匀速圆周运动,每2次口令运动1周.体会此时绳子拉力的大小.  
二:改为手握绳结B,仍使沙袋在水平方向上每秒运动1周.体会此时绳子拉力的大小.
三:又改为手握绳结A,但使沙袋在水平方向上每秒运动2周.体会此时绳子拉力的大小.
操作二与操作一    相同(填线速度或角速度),同学乙感到哪次向心力比较大?    (填操作一或操作二);操作三与操作二    相同(填线速度或角速度),同学乙感到哪次向心力比较大?    (填操作三或操作二)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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