地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G,则地球的平均密度为( )
A. B. C. D.
(1)开普勒第三定律指出:行星绕太阳运动椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即,k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式(已知引力常量为G,太阳的质量为)。
(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定月地距离为,月球绕地球运动的周期为,地球半径取6400km,试估算地球的质量M和密度。(,计算结果均保留一位有效数字)
如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动,盘面上离转轴距离0.1m处有一质量为m=1kg的小物体与圆盘始终保持相对静止.物体与盘面间的动摩擦因数为μ=0.8(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为370,(已知:重力加速度g=10m/s2 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)若ω=1 rad/s,求当小物体通过圆盘最高点时所受摩擦力的大小;
(2)若ω=1 rad/s,求当小物体通过与圆心等高处时所受摩擦力的大小;
(3)求符合条件的ω的最大值.
如图所示,光滑直杆AB长为L,B端固定一根劲度系数为k原长为l0的轻弹簧,质量为m的小球套在光滑直杆上并与弹簧的上端连接,为过B点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为θ.
(1)杆保持静止状态,让小球从弹簧的原长位置静止释放,求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量;
(2)当小球随光滑直杆一起绕OO'轴匀速转动时,弹簧伸长量为,求匀速转动的角速度ω;
(3)若θ=30°,移去弹簧,当杆绕OO'轴以角速度匀速转动时,小球恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动,求小球离B点的距离L0.
在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图甲所示,细绳的悬点刚好与一竖直放置的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球,调整白纸的位置,设法使球刚好沿纸上某个半径为r的圆做圆周运动,钢球的质量为m,重力加速度为g.
(1).用秒表记录运动n圈的总时间为t,那么小球做圆周运动需要的向心力表达式为Fn=__________.
(2).通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=__________;
(3).改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的关系图象为一直线时,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为k=__________.
如图所示,光滑杆偏离竖直方向的夹角为α,杆以O为支点绕竖直线旋转,质量为m的小球套在杆上可沿杆滑动,当杆角速度为ω1时,小球旋转平面在A处,当杆角速度为ω2时,小球旋转平面在B处,设杆对小球的支持力在A、B处分别为FN1、FN2,则有( )
A.FN1=FN2 B.FN1>FN2 C.ω1<ω2 D.ω1>ω2