在一半徑r=5×108m的某星球的表面做一實驗，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）在一水平向右的力F=2N作用下從A由靜止開始向右運動，作用一段時間t后撤掉此力，物體在水平面上再滑動一段距離后滑上半圓形軌道。若到達B點的速度為m/s時，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C點，求力F作用的最智囊距離x。

 

（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）小物塊從B到D由動能定理，得：，代入數(shù)據(jù)得：

在近地表面做勻速圓周運動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的作用時間內(nèi)物體Q運動的位移為x，到達C點的速度vc；物體Q恰到最高點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，由動能定理得：

代入數(shù)據(jù)解得：

考點：考查了牛頓第二定律，圓周運動，動能定理

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年吉林省長春市高三下學(xué)期第三次理綜模擬物理試卷（解析版） 題型：選擇題

右圖為兩顆人造衛(wèi)星繞地球運動的軌道示意圖，Ⅰ為圓軌道，Ⅱ為橢圓軌道，AB為橢圓的長軸，兩軌道和地心都在同一平面內(nèi)，C、D為兩軌道交點。己知軌道Ⅱ上的衛(wèi)星運動到C點時速度方向與AB平行，則下列說法正確的是

A．兩顆衛(wèi)星的運動周期相同

B．衛(wèi)星在Ⅰ軌道的速率為v0，衛(wèi)星在Ⅱ軌道B點的速率為vB，則v0<vB

C．兩個軌道上的衛(wèi)星運動到C點時的加速度相同

D．兩個軌道上的衛(wèi)星運動到C點時的向心加速度大小相等

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年北京市昌平區(qū)高三二模物理試卷（解析版） 題型：實驗題

圖中為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖。盤和重物的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M。實驗中用盤和重物總重力的大小作為細線對小車?yán)Φ拇笮　?/span>

①實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端定滑輪的高度，使細線與長木板平行。接下來還需要進行的一項操作是 （填寫所選選項的序號）。

A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在盤和重物的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動。

B．將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去盤和重物，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動。

C．將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ゼ垘б约氨P和重物，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動。

②實驗中要進行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是 。

A．M=20g，m=10g、15g 、20g、25g、30g、40g

B．M=200g，m =20g、40g、60g、80g、100g、120g

C．M=400g，m =10g、15g、20g、25g、30g、40g

D．M=400g，m =20 g、40g、60g、80g、100g、120g

③圖中是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6。已知相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為T，關(guān)于小車的加速度a的計算方法，產(chǎn)生誤差較小的算法是　　　　。

A．

B．

C．

D．

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年北京市東城區(qū)高三第二學(xué)期綜合練習(xí)（二）理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

A、B是兩個完全相同的電熱器，A通以圖甲所示的方波交變電流，B通以圖乙所示的正弦交變電流，則兩電熱器的電功率之比PA:PB等于

A．5:4 B．3:2 C． D．2:1

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年內(nèi)蒙古赤峰市高三4月統(tǒng)一考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，折射率n1=1.5的半圓形玻璃磚置于光屏MN的止方。整個裝置置于盛滿折射率為n2=1.5的液體的容器中，其平面AB到MN的距離為h=20cm。一束單色光沿圖示方向射向圓心O，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的O點�，F(xiàn)使玻璃磚繞圓心O點順時針轉(zhuǎn)動。

①當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)過30°時，求射到光屏上的光點到的距離x；

②求射到光屏上的光點離的最遠距離；

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年內(nèi)蒙古赤峰市高三4月統(tǒng)一考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，A、B兩個小物體用不可伸長的輕繩連接跨在一尺寸不計的滑輪兩端，小物體B置于一表面呈凹形的光滑曲面上，曲面底端切線沿水平方向，曲面放在桌子邊緣并使A懸空，開始時將B物體從曲面頂端由靜止釋放，B將能滑到曲面的底端．不計一切摩擦，輕繩足夠長，則下列說法正確的是（　�。�

A．物體B從曲面頂端到達曲面底端過程中，B的機械能守恒

B．物體B到達曲面底端時的速率大于A的速度

C．物體B在曲面頂端和底端時，重力對B的功率相等

D．物體B機械能的減小量等于物體A的動能和重力勢能的增加量

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年內(nèi)蒙古巴彥淖爾市高三第六次模擬物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下列說法正確的是( ) (選對一個給3分，選對兩個給4分，選對三個給6分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分)

A．電子的衍射現(xiàn)象說明實物粒子具有波動性

B．光的波長越小，光子的能量越小

C．在放射性元素中摻雜某種穩(wěn)定元素并大幅度地降低它的溫度就可以減小它的半衰期

D．在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強

E．光電效應(yīng)實驗中，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年云南省昭通市高三5月統(tǒng)測理綜物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，小車停放在光滑的水平面上，小車的質(zhì)量為M= 8kg,在小車水平面A處放有質(zhì)量為m=2kg的物塊，AB段是粗糙的水平面，BC是一段光滑的圓弧，在B點處與AB相切，現(xiàn)給物塊一個V0=5m/s的初速度，物塊便沿AB滑行，并沿BC上升，然后又能返回，最后恰好回到A點處與小車保持相對靜止，求：

①從物塊開始滑動至返回A點整個過程中,小車與物塊組成的系統(tǒng)損失的機械能為多少?

②物塊沿BC弧上升相對AB平面的最大高度為多少?

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014天津市六校高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示是一個玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三個點。當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時，下列表述正確的是 （ ）

A．a(chǎn)、b和c三點的線速度大小相等 B．a(chǎn)、b和c三點的角速度相等

C．a(chǎn)、b的角速度比c的大 D．c的線速度比a、b的小

 

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