精英家教網(wǎng)如圖所示,在半徑為R,質(zhì)量分布均勻的某星球表面,有一傾角為Θ的 斜坡.以初速度v0向斜坡水平拋出一個(gè)小球.測(cè)得經(jīng)過(guò)時(shí)間t,小球垂直落在斜坡上的C點(diǎn).求:
(1)小球落到斜坡上時(shí)的速度大小v;
(2)該星球表面附近的重力加速度g;
(3)求該星球的第一宇宙速度v?; 
(4)衛(wèi)星在離星球表面為R的高空繞星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T.
分析:(1)小球垂直落在斜坡上的C點(diǎn)時(shí)速度的方向與豎直方向之間的夾角是θ,利用速度的合成與分解可以求出小球落到斜坡上的速度大小v;
(2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式求出月球表面附近的重力加速度g;
(3)根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,可得第一宇宙速度;
(4)星球表面的重力由萬(wàn)有引力提供,繞星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的向心力由萬(wàn)有引力提供,寫出公式即可求解.
解答:解:(精英家教網(wǎng)1)小球做平拋運(yùn)動(dòng),由速度的合成與分解圖可知
sinθ=
v0
v

解得:v=
v0
sinθ

(2)由圖可知 tanθ=
v0
vy

又vy=gt  則得,g=
v0
t?tanθ

(3)根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得,G
Mm
R2
=
mv2
R

GMm
R2
=mg

則:v=
GM
R
=
gR
=
v0R
t?tanθ

(4)設(shè)星球質(zhì)量為M,衛(wèi)星質(zhì)量為m,
則有:
GMm
(2R)2
=
m4π2?2R
T2

故:T2=
32π2R3
GM
=
32π2R3
R2g
=
32π2Rt
v0
tanθ

故T=
2Rt
v0
tanθ

答:(1)小球落到斜坡上時(shí)的速度大小為
v0
sinθ
;
(2)該星球表面附近的重力加速度為
v0
t?tanθ
;
(3)求該星球的第一宇宙速度為
v0R
t?tanθ
; 
(4)衛(wèi)星在離星球表面為R的高空繞星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為
2Rt
v0
tanθ
點(diǎn)評(píng):該題把平拋運(yùn)動(dòng)與萬(wàn)有引力相結(jié)合,有一定的難度.根據(jù)相關(guān)的知識(shí)和公式即可求解.屬于中檔題目,
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于圓平面(未畫出).一群比荷都為α的負(fù)離子體以相同速率v0(較大),由P點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后,又飛出磁場(chǎng),則下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)重力)  (  )

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如圖所示,在半徑為R的圓內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m、電量為q的粒子(不計(jì)重力),從A點(diǎn)對(duì)著圓心方向垂直射入磁場(chǎng),從C點(diǎn)飛出,則下列說(shuō)法不正確的是( 。

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(2013?南寧三模)如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直圓面向內(nèi).有一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為q的粒子,從A點(diǎn)沿半徑方向垂直射人磁場(chǎng)內(nèi),又從C點(diǎn)射出,∠AOC=120°,下列說(shuō)法正確的是(  )

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在半徑為R=
mv0
Bq
的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B,圓形區(qū)域右側(cè)有一豎直感光板,從圓弧頂點(diǎn)P以速率v0的帶正電粒子平行于紙面進(jìn)入磁場(chǎng),已知粒子的質(zhì)量為m,電量為q,粒子重力不計(jì).
(1)若粒子對(duì)準(zhǔn)圓心射入,求它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)若粒子對(duì)準(zhǔn)圓心射入,且速率為
3
v0,求它打到感光板上時(shí)速度的垂直分量;
(3)若粒子以速度v0從P點(diǎn)以任意角入射,試證明它離開磁場(chǎng)后均垂直打在感光板上.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在半徑為R的半圓形碗的光滑表面上,一質(zhì)量為m的小球以角速度ω在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)球?qū)ν氲膲毫N=
 
,該平面離碗底的距離h=
 

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