某星球表面,宇航員做了如下實(shí)驗(yàn),如圖甲所示,一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AD和光滑圓軌道DCE組成,AD與DCE相切于D點(diǎn),C為圓軌道的最低點(diǎn),將一小物塊置于軌道ADC上離地面高為H處由靜止下滑,用力傳感器測出其經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力N,改變H的大小,可測出相應(yīng)的N的大小,NH的變化關(guān)系如圖乙折線PQI所示(PQ與QI兩直線相連接于Q點(diǎn)),QI反向延長交縱軸于F點(diǎn)(0,11 N),求:

(1)軌道的半徑;

(2)物塊與斜面AD間的動摩擦因數(shù)μ

(3)若已知小物塊的質(zhì)量為2.5 Kg,星球半徑4000 km則在該星球上發(fā)射一顆人造衛(wèi)星的最小速度.

答案:
解析:

  (1)(4分)根據(jù)圖像可以確定:

  當(dāng)H1=0;N1=10(N);當(dāng)H2=0.1(m);N2=12(N)

  在c點(diǎn):N1=mg,mg=10(N)(1分)

  N2-mg=mVc2/R(1分)

  從D到C:mgH2=mVc2/2(1分);得R=1(m)(1分)

  (2)(4分)根據(jù)圖像:D點(diǎn)比C點(diǎn)高H2=0.1(m),所以:

  cos=9/10;tan


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

在半徑R=5 000km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)由靜止滑下,用力傳感器測出小球經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力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.
(3)從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止釋放小球,要使小球不脫離軌道,H的范圍是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(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.

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科目:高中物理 來源: 題型:

在半徑R=4800km的某星球表面.宇航員做了如下實(shí)驗(yàn),實(shí)臉裝置如圈甲所示.豎直平面內(nèi)的光滑軌道由AB和圈孤軌道BC組成.將質(zhì)量 m=1.0kg的小球,從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下,用力傳感骼側(cè)出小球經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力F,改變H的大小,可測出相應(yīng)的F大小.F隨H的變化關(guān)系如圖乙所示.求:
(1)回軌道的半徑,
(2)該星球的第一宇宙速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

在半徑為R=12000km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.豎直面內(nèi)的光滑軌道有軌道AB和圓軌道BC組成,將質(zhì)量為m=0.1kg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)是對軌道的壓力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,求:
(1)圓軌道的半徑;
(2)該星球表面的重力加速度大小;
(3)該星球的第一宇宙速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

在某星球表面,宇航員做了裝置如圖甲所示的實(shí)驗(yàn),豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成.現(xiàn)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,用壓力傳感器測出小球經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力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.求圓軌道的半徑R及星球表面的重力加速度g.
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