（2009?潮州三模）在半徑R=5000km的某星球表面，宇航員做了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m=0.2kg的小球，從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示．求：

（1）圓軌道的半徑及星球表面的重力加速度．
（2）該星球的第一宇宙速度．
分析：（1）小球從A到C運(yùn)動的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律求出小球?qū)壍繡點(diǎn)的壓力與H的關(guān)系式，然后結(jié)合F-H圖線求出圓軌道的半徑和星球表面的重力加速度．
（2）第一宇宙速度與貼著星球表面做勻速圓周運(yùn)動的速度相等，根據(jù)萬有引力等于重力mg=m
v2
R
求出該星球的第一宇宙速度．
解答：解：（1）小球過C點(diǎn)時(shí)滿足F+mg=m
vc2
r
  
又根據(jù)mg（H-2r）=
1
2
mvC2      
聯(lián)立解得F=
2mg
r
H-5mg          
由題圖可知：H1=0.5 m時(shí)F1=0；H2=1.0 m時(shí)F2=5 N；
可解得g=5 m/s2     
r=0.2 m      
（2）據(jù)m
v2
R
=mg         
可得v=
Rg
=5×103 m/s．
故星球的第一宇宙速度為5×103m/s．
答：（1）圓軌道的半徑為0.2m，月球表面的重力加速度為5m/s2．
（2）星球的第一宇宙速度為5×103m/s．
點(diǎn)評：本題是牛頓運(yùn)動定律與機(jī)械能守恒定律的綜合題，解決本題的關(guān)鍵根據(jù)該規(guī)律得出壓力F與H的關(guān)系式．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?潮州三模）某實(shí)驗(yàn)小組，利用DIS系統(tǒng)觀察超重和失重現(xiàn)象，他們在電梯內(nèi)做實(shí)驗(yàn)，在電梯的地板上放置一個壓力傳感器，在傳感器上放一個質(zhì)量為20N的物塊，如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)顯示出傳感器所有物塊的壓力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖乙所示．以下根據(jù)圖象分析得出的結(jié)論中正確的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?潮州三模）如圖所示，是一火警報(bào)警的一部分電路示意圖．其中R2為用半導(dǎo)體材料制成的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻傳感器，其電阻隨溫度的升高而減小．電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報(bào)警器． 當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?潮州三模）某實(shí)驗(yàn)裝置將速度傳感器與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，可以自動作出物體運(yùn)動的圖象．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到的運(yùn)動小車的速度-時(shí)間圖象如圖所示，由此圖象可知（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?潮州三模）設(shè)雨點(diǎn)下落過程受到的空氣阻力與雨點(diǎn)的橫截面積S成正比，與雨點(diǎn)下落的速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k為比例系數(shù)）．雨點(diǎn)接近地面時(shí)近似看做勻速直線運(yùn)動，重力加速度為g．若把雨點(diǎn)看做球形，其半徑為r，球的體積為
4
3
πr3，設(shè)雨點(diǎn)的密度為ρ，求：（1）每個雨點(diǎn)最終的運(yùn)動速度vm（用ρ、r、g、k表示）；（2）雨點(diǎn)的速度達(dá)到
1
2
vm時(shí)，雨點(diǎn)的加速度a為多大（用g表示）？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案