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土星是太阳系最大的行星,也是一个气态巨行星。图示为2017年7月13日朱诺号飞行...

土星是太阳系最大的行星,也是一个气态巨行星。图示为2017713日朱诺号飞行器近距离拍摄的土星表面的气体涡旋大红斑,假设朱诺号绕土星做匀速圆周运动,距离土星表面高度为h。土星视为球体,已知土星质量为M,半径为R,万有引力常量为求:

土星表面的重力加速度g

朱诺号的运行速度v

朱诺号的运行周期T

 

【解析】 土星表面的重力等于万有引力可求得重力加速度;由万有引力提供向心力并分别用速度与周期表示向心力可求得速度与周期。 (1)土星表面的重力等于万有引力:  可得 (2)由万有引力提供向心力: 可得: (3)由万有引力提供向心力: 可得:  
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考点分析:
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如图所示装置可绕竖直轴转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于BC两点,当细线AB沿水平方向绷直时,细线AC与竖直方向的夹角已知小球的质量,细线AC重力加速度取

若装置匀速转动时,细线AB刚好被拉直成水平状态,求此时的角速度

若装置匀速转动的角速度,求细线ABAC上的张力大小

 

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15分)如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R="0.5" m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2求:

1)物块做平抛运动的初速度大小V0

2)物块与转台间的动摩擦因数

 

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人类第一次登上月球时,宇航员在月球表面做了一个实验:将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度由静止同时释放,二者几乎同时落地.若羽毛和铁锤是从高度为h处下落,经时间t落到月球表面.已知引力常量为G,月球的半径为R.

(1)求月球表面的自由落体加速度大小g

(2)若不考虑月球自转的影响,求:

①月球的质量M

②月球的第一宇宙速度大小v.

 

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6分)某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m)。

完成下列填空:

1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg

2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_____kg;

3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:

序号
 

1
 

2
 

3
 

4
 

5
 

mkg
 

1.80
 

1.75
 

1.85
 

1.75
 

1.90
 

 

4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N;小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,计算结果保留2位有效数字)

 

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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(或复写纸)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)一个同学在实验中,只画出了如图所示的一部分曲线,于是他在曲线上取水平距离相等的三点ABC,量得= 0. 2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1 = 0. 1mh2 = 0. 2m,利用这些数据,可求得:

①物体抛出时的初速度为_________m/s

②物体经过B时竖直分速度为________m/s

③抛出点在A点上方高度为__________m处。

 

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