一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验:在离地面h高处让小球以某一初速度水平抛出,他测出小球落地点与抛出点的水平距离为x和落地时间t,又已知该星球的半径为R,引力常量为G,若不考虑星球自转的影响,求:(最后结果必须用题中己知物理量表示)
(1)小球抛出的初速度vo
(2)该星球表面的重力加速度g
(3)该星球的质量M
(4)在登陆前,宇宙飞船绕该星球做匀速圆周运动,它的运行周期为T,求飞船距离星球表面高度H
如图所示,一小球从平台上水平拋出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的固定斜面顶端,并刚好沿斜面下滑,斜面摩擦因数μ=0.5,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,则:
(1)小球水平拋出的初速度是多大?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少?
(3)若平台与斜面底端高度差H=6.8 m,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端?
如图所示,长为L=0.9m的细线,一端固定在O点,另一端拴一质量为m=0.05kg的小钢球,现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动,即小球到达最高点时线中拉力恰好为零。g=10m/s2。
(1)求小球通过最高点A时的速度vA;
(2)若小球通过最低点B时,细线对小球的拉力T为小球重力的5倍,求小球通过最低点B时的速度vB。
在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计时速是30m/s。汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。
(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少?
(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥,要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径至少是多少?(取g=10m/s2)
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,结果保留两位有效数字)
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=1.25cm,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;B点的实际速度为_______m/s。(g=10m/s2,结果均保留两位有效数字)
2018年12月8日发射成功的“嫦娥四号”探测器经过约110小时奔月飞行,到达月球附近,成功实施近月制动,顺利完成“太空刹车”,被月球捕获并顺利进入环月轨道。若将整个奔月过程简化如下:“嫦娥四号”探测器从地球表面发射后,进入地月转移轨道,经过M点时变轨进入距离月球表面100km的圆形轨道I,在轨道I上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ,之后将择机在Q点着陆月球表面。下列说法正确的是
A. “嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行时,在P点的加速度大于在Q点的加速度
B. “嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道I运行的周期
C. “嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的运行速度小于月球的第一宇宙速度
D. “嫦娥四号”在地月转移轨道上M点的速度大于在轨道Ⅰ上M点的速度