一行星探测器从所探测的行星表面垂直升空(如图),探测器的质量是1500kg,发动机推力为恒力,升空途中发动机突然关闭.如图所示为探测器速度随时间的变化图象,其中A点对应的时刻tA=9s,此行星半径为6×103km,引力恒量G=6.67×10-11N·m2/kg2.求:
(1)探测器在该行星表面达到的最大高度;
(2)该行星表面的重力加速度;
(3)该行星的第一宇宙速度.
如图甲为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。
(1)若已知打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,重物质量为0.2kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,打P点时,重物的速度为零,A、B、C为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由P点运动到B点,重力势能减少量ΔEp=_____J。(结果保留三位有效数字)
(2)若PB的距离用h表示,打B点时重物的速度为vB,当两者间的关系式满足_____时,说明下落过程中重物的机械能守恒(已知重力加速度为g)。
(3)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因是_____。
A.重物的质量过大 B.重物的体积过小
C.电源的电压偏低 D.重物及纸带在下落时受到阻力
从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和.取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示.重力加速度取10 m/s2.由图中数据可得
A.物体的质量为2 kg
B.h=0时,物体的速率为20 m/s
C.h=2 m时,物体的动能Ek=40 J
D.从地面至h=4 m,物体的动能减少100 J
质量为1kg的物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,其加速度随时间的变化如图所示,则( )
A.第1s内质点动能增加量是4J
B.第2s内合外力所做的功是2.5J
C.第2s末合外力的瞬时功率是3W
D.0~2s内合外力的平均功率是4.5W
如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球从静止开始自由下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零,不计空气阻力小球下降阶段下列说法中正确的是
A.在B位置小球动能最大
B.在C位置小球动能最大
C.从A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加
D.从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至因为万有引力的作用而吸引到一起.如图所示,某双星系统中A、B两颗天体绕0点做匀速圆周运动,它们的轨道半径之比rA:rB=l:2,则两颗天体的( )
A.质量之比mA:mB=2:1
B.角速度之比的ωA:ωB=1:2
C.线速度大小之比vA:vB=2:1
D.向心力大小之比FA:FB=2:1