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在半径R=4000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示,竖直...

在半径R=4000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=02kg的小球从轨道上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,FH的变化关系如图乙所示,忽略星球自转。求:

1)圆弧轨道BC的半径r

2)该星球的第一宇宙速度

 

(1)0.16 m (2)4×103 m/s 【解析】试题分析:(1)小球由A到C的过程中,由机械能守恒定律得: 小球在C点时,由牛顿第二定律和圆周运动的知识得 联立以上两式可得: 由图像可得H= 0.4m , F=" 0N" ; H= 1.0m,F=" 6" N 代入可得: r= 0.16 m (2)由上面可解得=" 4" m/s2 卫星在绕星球表面做圆周运动时,重力提供向心力 解得:= 4×103 m/s 考点:机械能守恒定律;牛顿第二定律的应用 【名师点睛】此题在不同的星球背景上考查了机械能守恒定律以及牛顿第二定律的应用;关键是找到图像所对应的函数关系,利用图像的斜率及截距求解物理量.  
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考点分析:
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如图所示,小球由静止开始沿光滑轨道滑下,并沿水平方向抛出,小球抛出后落在斜面上。已知斜面的倾角为θ=300,斜面上端与小球抛出点在同一水平面上,下端与抛出点在同一竖直线上,斜面长度为L,斜面上M、N两点将斜面长度等分为3段。小球可以看作质点,空气阻力不计。为使小球能落在M点上,

1小球抛出的速度多大?

2释放小球的位置相对于抛出点的高度h是多少?

 

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要测量两个质量不等的沙袋的质量,由于没有直接的测量工具,某实验小组选用下列器材:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套(总质量m05 kg)、细线、刻度尺、秒表.他们根据已学过的物理学知识,改变实验条件进行多次测量,选择合适的变量得到线性关系,作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量.请完成下列步骤.

1)实验装置如图所示,设右边沙袋A质量为m1,左边沙袋B的质量为m2

2)取出质量为m′的砝码放在右边沙袋中,剩余砝码都放在左边沙袋中,发现A下降,B上升;(左右两侧砝码的总质量始终不变)

3)用刻度尺测出A从静止下降的距离h,用秒表测出A下降所用的时间t,则可知A的加速度大小a________

4)改变m′,测量相应的加速度a,得到多组m′a的数据,作出_______(选填“a­m′” “a —)图线;

5)若求得图线的斜率k4 m/kg·s2),截距b2 m/s2,则沙袋的质量m1________ kgm2________ kg

 

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某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时,将小球做平抛运动,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到了如下图所示的照片,已知每个小方格边长98cm,当地的重力加速度为g=98m/s2

1)若以拍摄的第一点为坐标原点,水平向右和竖直向下为正方向,则没有被拍摄到的小球位置坐标为       

2)小球平抛的初速度大小为        

 

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如图所示,M为固定在水平桌面上的有缺口的正方形木块,abcd为半径是R的光滑圆弧形轨道,a为轨道的最高点,de面水平且有一定长度。今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放,让其自由下落到d处切入轨道内运动,不计空气阻力,则  

A只要h大于R,释放后小球就能通过a点

B只要改变h的大小,就能使小球通过a点后,既可能落回轨道内,又可能落到de面上

C无论怎样改变h的大小,都不可能使小球通过a点后落回轨道内

D调节h的大小,可以使小球飞出de面之外即e的右侧

 

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2013122日,我国探月卫星嫦娥三号在西昌卫星发射中心成功发射升空,飞行轨道示意图如图所示.嫦娥三号从地面发射后奔向月球,先在轨道上运行,在P点从圆形轨道进入椭圆轨道Q为轨道上的近月点,则有关嫦娥三号下列说法正确的是(   )

A. 由于轨道与轨道都是绕月球运行,因此嫦娥三号在两轨道上运行具有相同的周期

B. “嫦娥三号PQ的过程中月球的万有引力做正功,速率不断增大

C. 虽然嫦娥三号在轨道上经过P的速度小于在轨道上经 过P的速度,但是在轨道上经过P的加速度等于在轨道上经过P的加速度

D. 由于均绕月球运行,嫦娥三号在轨道和轨道 上具有相同的机械能

 

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