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如图所示,用一根长为L=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点)...

所示,用一根长为L=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑椎体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为FT.(g取10m/s2,结果可用根式表示)求:

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(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大?

(2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω′为多大?

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:(1)若要小球刚好离开锥面,则小球受到重力和细线拉力如图所示.小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上,故向心力水平.在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得:;解得:. (2)同理,当细线与竖直方向成60°角时,由牛顿第二定律及向心力公式有:mgtan α=mω′2Lsin α 解得:,即 考点:牛顿第二定律;匀速圆周运动的规律 【名师点睛】本题的关键点在于判断小球是否离开圆锥体表面,不能直接应用向心力公式求解;当小球将要离开锥面时,小球对锥面的压力为零,对小球受力分析,根据牛顿第二定律列出方程即可求解临界角速度的大小.  
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已知万有引力常数G,地球的半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度g;某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法;同步卫星绕地球做匀速圆周运动,由满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

(1)请判断上面的结论是否正确,并说明理由;如果不正确,请给出正解法和结果

(2)请根据已知条件再提出种估算地球质量的方法并解得结果.

 

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一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,速率减小为原来的1/2,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的轨道半径之比     ;角速度大小之比:      ;周期之比:    ;向心加速度之比为:      

 

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探月卫星沿地月轨道到达月球附近,在P点进行一次“刹车制动”后被月球俘获,进入椭圆轨道绕月飞行,如图所示.若卫星的质量为m,远月点Q距月球表面的高度为h,运行到Q点时它的角速度为ω,加速度为a,月球的质量为M、半径为R,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G.则卫星在远月点Q时对月球的万有引力大小为(  )

A.ma                B.满分5 manfen5.com

C.满分5 manfen5.com          D.m(R+h)ω2

 

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2013年12月2日,我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射成功,此飞行轨道示意图如图所示,地面发射后奔向月球,在P点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,Q为轨道Ⅱ上的近月点.关于“嫦娥三号”运动正确的说法是(  )

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A.发射速度一定大于7.9km/s

B.在轨道Ⅱ上从P到Q的过程中速率不断增大

C.在轨道Ⅱ上经过P的速度小于在轨道Ⅰ上经过P的速度

D.在轨道Ⅱ上经过P的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P的加速度

 

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