在一半徑r=5×108m的某星球的表面做一實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示,在一粗糙的水平面上放置一半圓形的光滑豎直軌道,半圓形軌道與水平面相切。一質(zhì)量為m=1kg的小物塊Q(可視為質(zhì)點(diǎn))在一水平向右的力F=2N作用下從A由靜止開始向右運(yùn)動(dòng),作用一段時(shí)間t后撤掉此力,物體在水平面上再滑動(dòng)一段距離后滑上半圓形軌道。若到達(dá)B點(diǎn)的速度為m/s時(shí),物體恰好滑到四分之一圓弧D處。已知A、B的距離L=3.0m,小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,半圓形軌道半徑R=0.08m。

(1)求該星球表面的重力加速度g和該星球的第一宇宙速度v1;
(2)若物體能夠到達(dá)C點(diǎn),求力F作用的最智囊距離x。
(1)(2)

試題分析:(1)小物塊從B到D由動(dòng)能定理,得:,代入數(shù)據(jù)得:
在近地表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度為第一宇宙速度,根據(jù)牛頓第二定律,有:
解得:
(2)設(shè)在力F的作用時(shí)間內(nèi)物體Q運(yùn)動(dòng)的位移為x,到達(dá)C點(diǎn)的速度vc;物體Q恰到最高點(diǎn)的條件是只有重力提供向心力,由牛頓第二定律,得:
從A到C,由動(dòng)能定理得:
代入數(shù)據(jù)解得:
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某同學(xué)坐在前進(jìn)的車廂內(nèi),觀察水杯中水面變化如圖所示,說明車廂(   )
A.向前運(yùn)動(dòng),速度很大
B.向前運(yùn)動(dòng),速度很小
C.加速向前運(yùn)動(dòng)
D.減速向前運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

站在升降機(jī)中的人出現(xiàn)失重現(xiàn)象,則升降機(jī)可能 (      )
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一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球在豎直放置的光滑圓筒內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。圓筒的半徑為 R=1m。小球運(yùn)動(dòng)到圓筒最低點(diǎn)A時(shí),速度為VA=10m/s。求:

(1)小球運(yùn)動(dòng)到圓筒最高點(diǎn)B點(diǎn)時(shí),圓筒壁對(duì)小球的彈力是多大?
(2)小球運(yùn)動(dòng)到圓筒的圓心等高的C點(diǎn)時(shí),圓筒壁對(duì)小球的彈力是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩平行導(dǎo)軌間距L=0.1 m,足夠長光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接,傾斜部分與水平面的夾角θ=30°,垂直斜面方向向上的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,水平部分沒有磁場.金屬棒ab質(zhì)量m=0.005 kg、電阻r=0.02 Ω,運(yùn)動(dòng)中與導(dǎo)軌始終接觸良好,并且垂直于導(dǎo)軌.電阻R=0.08 Ω,其余電阻不計(jì).當(dāng)金屬棒從斜面上離地高h(yuǎn)=1.0 m以上的任何地方由靜止釋放后,在水平面上滑行的最大距離x都是1.25 m.取g=10 m/s2,求:

(1)金屬棒在斜面上的最大速度;
(2)金屬棒與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)從高度h=1.0 m處滑下后電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍,若某行星的平均密度為地球平均密度的一半,它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍,則該行星的的自轉(zhuǎn)周期為多少小時(shí)?

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如圖所示,水平光滑絕緣桿從物體A中心的孔穿過,A的質(zhì)量為M,用絕緣細(xì)線將另一質(zhì)量為m的小球B與A連接,M>m,整個(gè)裝置所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場E.現(xiàn)僅使B帶正電且電荷量大小為Q,發(fā)現(xiàn)A、B一起以加速度a向右運(yùn)動(dòng),細(xì)線與豎直方向成a 角.若僅使A帶負(fù)電且電荷量大小為Q,發(fā)現(xiàn)A、B-起以加速度a向左運(yùn)動(dòng),細(xì)線與豎直方向也成角,則:

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題



(22分)如圖所示,在xOy平面內(nèi),第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM是電場與磁場的邊界,OM與負(fù)x軸成45°角。在x<0且OM的左側(cè)空間存在著負(fù)x方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E大小為32N/C;在y<0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為0.1T。一不計(jì)重力的帶負(fù)電的微粒,從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以v0=2×103m/s的初速度進(jìn)入磁場,最終離開電、磁場區(qū)域。已知微粒的電荷量q=5×10-18C,質(zhì)量m=1×10-24kg,求:                                    
(1)帶電微粒第一次經(jīng)過電、磁場邊界OM的坐標(biāo);
(2)帶電微粒在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;
(3)帶電微粒最終離開電、磁場區(qū)域的位置坐標(biāo)。

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額定功率為80kW的汽車,在平直公路上行駛的最大速度是20m/s。汽車的質(zhì)量為2.0×103kg。如果汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度的大小是2m/s2,運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變。求:
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