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宇航员来到某星球表面做了如下实验:将一小钢球由距星球表面高h(h远小于星球半径)...

宇航员来到某星球表面做了如下实验:将一小钢球由距星球表面高hh远小于星球半径)处由静止释放,小钢球经过时间t落到星球表面,该星球为密度均匀的球体,引力常量为G

1)求该星球表面的重力加速度;

2)若该星球的半径为R,忽略星球的自转,求该星球的密度;

3)若该星球的半径为R,有一颗卫星在距该星球表面高度为H处的圆轨道上绕该星球做匀速圆周运动,求该卫星的线速度大小.

 

(1)该星球表面的重力加速度; (2)若该星球的半径为R,忽略星球的自转,该星球的密度; (3)若该星球的半径为R,有一颗卫星在距该星球表面高度为H处的圆轨道上绕该星球做匀速圆周运动,该卫星的线速度大小. 【解析】试题分析:(1)小球在星球表面做平抛运动,其加速度等于该星球表面的重力加速度g,根据平抛运动的规律列式求g. (2)根据物体的重力等于万有引力,列式求该星球的质量. (3)根据万有引力提供向心力列式化简可得卫星的线速度大小. 【解析】 (1)小球做平抛运动,根据h=gt2得星球表面的重力加速度为:g=. (2)根据G=mg得星球的质量为:M=. 则星球的密度为:ρ==. (3)根据万有引力提供向心力为: 得:V= 答:(1)该星球表面的重力加速度; (2)若该星球的半径为R,忽略星球的自转,该星球的密度; (3)若该星球的半径为R,有一颗卫星在距该星球表面高度为H处的圆轨道上绕该星球做匀速圆周运动,该卫星的线速度大小.
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考点分析:
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如图所示,在匀速转动的圆盘上,沿半径方向放置以细线相连的质量均为m的A、B两个小物块,A离轴心r120 cm,B离轴心r230 cm,A、B与盘面间相互作用的最大静摩擦力为其重力的0.4倍.求:

(1)若细线上没有张力,圆盘转动的角速度ω应满足什么条件?

(2)欲使A、B与盘面间不发生相对滑动,则盘转动的最大角速度多大?

(3)当圆盘转速达到A、B刚好不滑动时,烧断细绳,则A、B将怎样运动?(g取10 m/s2)

 

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如图所示,轨道ABCDAB段为一半径R=0.2m的光滑 1/4 圆形轨道,BC段为高为h=5m的竖直轨道,CD段为水平轨道.一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s,离开B点做平抛运动(g10m/s2),求:

1)小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离;

2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?

3)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置.

 

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图甲是研究平抛物体的运动的实验装置图。

 

(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛__________________

(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s。(g=9.8m/s2

(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s;B点的竖直分速度为_______m/s。(g=10m/s2

 

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如图在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ,则      )

A. 该卫星的发射速度必定大于11.2km/s

B. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s

C. 在轨道Ⅰ上,卫星在P点速度大于在Q点的速度

D. 卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ

 

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经长期观测人们在宇宙中已经发现了双星系统双星系统由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。如图,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1m2 =32,则可知    

A. m1做圆周运动的半径为2L/5

B. m1m2做圆周运动的向心力大小相等

C. m1m2做圆周运动的角速度之比为23

D. m1m2做圆周运动的线速度之比为32

 

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