如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上,已知APB部分的半径R=1.0 m,BC段长L=1.5m。弹射装置将一个质量为0.1kg的小球(可视为质点)以v0=3m/s的水平初速度从A点射入轨道,小球从C点离开轨道随即水平抛出,桌子的高度h=0.8m,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)小球在半圆轨道上运动时的角速度ω、向心加速度a的大小及圆管在水平方向上对小球的作用力大小;
(2)小球从A点运动到B点的时间t;
(3)小球在空中做平抛运动的时间及落到地面D点时的速度大小。
2016年11月18日,“神舟十一号”飞船在指定区域成功着陆,这标志着我国载人航天工程空间实验室阶段任务取得了具有决定性意义的成果.此次任务中,“神舟十一号”和“天宫二号”空间实验室自动交会对接后形成组合体,如图所示.组合体在轨道上的运动可视为匀速圆周运动.已知组合体距地球表面的高度为h,地球半径为R,地球表面附近的重力加速度为g,引力常量为G.
(1)求地球的质量M.
(2)求组合体运行的线速度大小v.
(3)你认为能否在“天宫二号”空间实验室中用天平测物体的质量,并说明理由.
如图所示,AB为竖直半圆轨道的竖直直径,轨道半径R=0.9m,轨道B端与水平面相切,质量m=1kg的光滑小球从水平面以初速度V0向B滑动,取g=10m/s2.
(1)若V0=6m/s,求小球经轨道最低点B瞬间对轨道的压力为多少?
(2)若小球刚好能经过A点,则小球在A点的速度至少为多大?小球离开A点后在水平面的落点与B点的距离为多少?
一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在该行星上,飞船上备有以下实验器材料:
A.精确秒表一个
B.已知质量为m的物体一个
C.弹簧测力计一个
D.天平一台(附砝码)
已知宇航员在绕行时和着陆后各作了一次测量,依据测量数据,可求出该行星的半径R和行星密度ρ.(已知万有引力常量为G)
(1)两次测量所选用的器材分别为__、__(用序号表示)
(2)两次测量的物理量分别是__、__ (写出物理量名称和表示的字母)
(3)用该数据推出半径R、密度ρ的表达式:R=__,ρ=____.
在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上:__________。
(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)将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)若用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0= ______(用L、g表示)。
宇航员在某星球表面以初速度2.0m/s水平抛出一物体,并记录下物体的运动轨迹,如图所示,O点为抛出点,若该星球半径为4000km,万有引力常量G=6.67×10﹣11N•m2•kg﹣2,则下列说法正确的是( )
A. 该星球表面的重力加速度4.0m/s2
B. 该星球的质量为2.4×1023kg
C. 该星球的第一宇宙速度为4.0km/s
D. 若发射一颗该星球的同步卫星,则同步卫星的绕行速度一定大于4.0km/s