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在月球表面,宇航员以初速度为v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回抛出点...

在月球表面,宇航员以初速度为v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回抛出点,已知月球半径为R,求:

(1)月球表面的重力加速度g

(2)若在月球上发射一颗近月卫星,该卫星绕月球做圆周运动的周期是多少?

 

(1) (2) 【解析】(1)小球在月球表面运动过程只受重力作用,故小球做加速度向下,且大小为的匀变速运动,那么,由匀变速运动规律可知:小球回到抛出点时速度和初速度大小相同,方向相反,设加速度方向为正方向,则有:, 所以,月球表面的重力加速度; (2)设卫星质量为m,那么,近月卫星受万有引力作用做圆周运动,又有近月卫星做圆周运动的半径等于月球半径,故万有引力等于重力,故有: , 所以,近月卫星绕月球做圆周运动的周期。
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考点分析:
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利用如图所示的装置可以探究系统机械能守恒,在滑块B上安装宽度为L(较小)的遮光板(遮光板质量忽略不计),把滑块B放在水平放置的气垫导轨上,通过跨过定滑轮的绳与钩码A相连,连接好光电门与数字毫秒计,两光电门间距离用S表示.数字毫秒计能够记录滑块先后通过两个光电门的时间△t1△t2,当地的重力加速度为g.请分析回答下列问题

1)为完成验证机械能守恒的实验,除了上面提到的相关物理量之外,还需要测量的量有__(均用字母符号表示,并写清每个符号表示的物理意义)

2)滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度V1=__V2=__ (用题中已给或所测的物理量符号来表示).

3)在本实验中,验证机械能守恒的表达式为:______(用题中已给或所测的物理量符号来表示).

 

 

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在验证碰撞中动量守恒的实验中,实验要证明的是动量守恒定律的成立,即m1v1=m1v1′+m2v2

(1)按这一公式的要求,需测量两小球的质量和它们碰撞前后的水平速度,但实验中我们只需测量两小球的质量和飞行的水平距离.这是因为__

(2)用图中的符号来表示A、B两小球碰撞中动量守恒的表达式是__

(3)两球质量应满足m1__m2

 

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两个同学根据不同的实验条件,进行了探究平抛运动规律的实验:

(1)甲同学采用如图(1)所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明__

(2)乙同学采用如图(2)所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N下端射出.实验可观察到的现象应是__.仅仅改变弧形轨道M的高度(保持AC不变),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明__

 

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如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一个质量也为m的小物块从槽高h处开始自由下滑,下列说法正确的是(  )

A. 在弹簧释放的过程中,物块的机械能守恒

B. 物块在沿圆弧轨道上行的过程中,物块和弧形槽组成的系统机械能守恒

C. 物块在弧形槽上运动的过程中,物块和弧形槽的动量守恒

D. 物块不能再次压缩弹簧

 

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如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽固定在光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一个质量也为m的小物块从槽高h处开始自由下滑,下列说法正确的是(  )

A. 在下滑过程中,物块的机械能守恒

B. 在整个过程中,物块的机械能守恒

C. 物块被弹簧反弹后,在水平面做匀速直线运动

D. 物块被弹簧反弹后,不能回到槽高h

 

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