【題目】某航天員在一個半徑為 R 的星球表面做了如下實驗：①豎直固定測力計；將一物塊直 接掛在彈簧測力計掛鉤上，平衡時示數(shù)為 F1；②取一根細線穿過光滑的細直管，將此物塊 拴在細線端，另端連在固定的測力計上，手握直管掄動物塊，使它在水平面內(nèi)做圓周運動， 停止掄動細直管并保持細直管豎直，物塊繼續(xù)在一水平面繞圓心做周期為 T 的勻速圓周運 動，如圖所示，此時測力計的示數(shù)為 F2。已知細直管下端和砝碼之間的細線長度為 L，萬有引力常量為 G，求：

(1)該星球表面重力加速度 g 的大��；

(2)該星球的質(zhì)量；

(3)在距該星球表面 h 高處做勻速圓周運動衛(wèi)星的線速度大小。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)設小物塊的質(zhì)量為，由于物塊在做圓周運動，故：

又

聯(lián)立可得

(2)在星球表面

解得

(3)萬有引力提供向心力，可得：

解得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在固定的水平桿上，套有質(zhì)量為m的光滑圓環(huán)，輕繩一端拴在環(huán)上，另一端系著質(zhì)量為M的木塊，現(xiàn)有質(zhì)量為m0的子彈以大小為v0的水平速度射入木塊并立刻留在木塊中，重力加速度為g，下列說法正確的是

A. 子彈射入木塊后的瞬間，速度大小為

B. 子彈射入木塊后的瞬間，繩子拉力等于

C. 子彈射入木塊后的瞬間，環(huán)對輕桿的壓力大于

D. 子彈射入木塊之后，圓環(huán)、木塊和子彈構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,靜止在光滑水平面上的長木板,質(zhì)量,長,與等高的固定平臺長，平臺右側(cè)有一豎直放置且半徑的光滑半圓軌道.質(zhì)量的小滑塊以初速度從的左端水平滑上,隨后向右運動,長木板與平臺碰撞前的瞬間,小滑塊的速度大小為,此時還未達到共同速度.設長木板與平臺碰撞后立即被鎖定,小滑塊可視為質(zhì)點,小滑塊A與平臺之間的動摩擦因數(shù)小滑塊與平臺之間的動摩擦因數(shù)，，，求：

(1)長木板與平臺碰撞前的瞬間, 的速度大小；

(2)小滑塊最終停在離木板左端多遠處?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在方向水平的勻強電場中，一不可伸長的不導電細線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定于O點，把小球拉起至A點，此時細線與場強平行，然后把小球從A點無初速釋放，經(jīng)最低點B后到達B的另一側(cè)C點時速度為零，則

A.小球在B點時速度最大

B.小球從A點到B點再到C點的過程中，機械能一直在減少

C.小球在B點時的繩子拉力最大

D.從B點到C點的過程中小球的電勢能一直增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一木板置于光滑水平地面上，木板左端放置一個可以看作質(zhì)點的小物塊，小物塊的質(zhì)量為木板質(zhì)量的2倍，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為。在木板右方有一墻壁�，F(xiàn)小物塊與木板一起以共同速度向右運動，木板與墻壁的碰撞可以看作彈性碰撞。運動過程中小物塊始終未離開木板。求：

（1）木板與墻壁發(fā)生第一次碰撞后，木板向左運動的最大距離；

（2）木板從第一次與墻壁碰撞到再次碰撞所經(jīng)歷的時間。

（3）木板從第一次與墻壁碰撞后最終所走的總路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為B，∠A=60°，AO=L，在O點放置一個粒子源，可以向各個方向發(fā)射某種帶負電粒子。已知粒子的比荷為，發(fā)射速度大小都為v0=．設粒子發(fā)射方向與OC邊的夾角為θ，不計粒子間相互作用及重力。對于粒子進入磁場后的運動，下列說法正確的是（　�。�

A. 當時，粒子將從AC邊射出

B. 所有從OA邊射出的粒子在磁場中運動時間相等

C. 隨著角的增大，粒子在磁場中運動的時間先變大后變小

D. 在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用圖甲所示裝置測量木塊與木板間動摩擦因數(shù)。圖中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其左端固定一輕滑輪，輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小木塊相連，另一端可懸掛鉤碼。實驗中可用的鉤碼共有N個，將(依次取=1，2，3，4，5)個鉤碼掛在輕繩左端，其余個鉤碼放在木塊的凹槽中，釋放小木塊，利用打點計時器打出的紙帶測量木塊的加速度。

(1)正確進行實驗操作，得到一條紙帶，從某個清晰的打點開始，依次標注0、1、2、3、4、5、6，分別測出位置0到位置3、位置6間的距離，如圖乙所示。已知打點周期T=0.02s，則木塊的加速度=____m／s2。

(2)改變懸掛鉤碼的個數(shù)n，測得相應的加速度a，將獲得數(shù)據(jù)在坐標紙中描出(僅給出了其中一部分)如圖丙所示。取重力加速度g=10m／s2，則木塊與木板間動摩擦因數(shù)______(保留2位有效數(shù)字)

(3)實驗中______(選填“需要”或“不需要”)滿足懸掛鉤碼總質(zhì)量遠小于木塊和槽中鉤碼總質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根平行金屬導軌置于水平面內(nèi)，導軌之間接有電阻R．金屬棒ab與兩導軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下．現(xiàn)使磁感應強度隨時間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說法正確的是（　�。�

A. ab中的感應電流方向由b到a

B. ab中的感應電流逐漸減小

C. ab所受的安培力保持不變

D. ab所受的靜摩擦力逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根間距為L=2m的金屬導軌，電阻不計，左端與水平面傾角為θ，其余水平，水平導軌左側(cè)CDEF區(qū)域存在豎直向上的勻強磁場I，其中CE=DF=d=2m，磁感應強度大小為B1=1T，右側(cè)有另一豎直向下的磁場II，且右側(cè)導軌足夠長，磁感應強度大小為B2=2T。有兩根質(zhì)量均為m=2kg、電阻均為R=2Ω的金屬棒a與b與導軌垂直放置，b棒置于磁場II中PQ處，導軌除P、Q兩處（對應的距離極短）外其余均光滑，兩處對棒可產(chǎn)生總的最大靜摩擦力為棒重力的k=0.5倍，a棒從傾斜導軌AB處由靜止釋放，忽略CD位置的能量損失。

(1)若a棒釋放的高度大于h0，則a棒進入磁場I時才會使b棒運動，請求出h0。

(2)若將a棒從高度h1=1m釋放，導體棒在到達EF邊界前的某點時，累計通過PQ的電荷量q=0.4C，求該點距離CD的距離x；

(3)在第(2)問中，若a棒穿出磁場I區(qū)域時速度為v1=4m/s，且當a棒進入磁場II區(qū)域時，b棒可以運動，則從開始釋放a棒到最后穩(wěn)定的過程中，b棒產(chǎn)生的熱量？（a、b足夠遠未碰撞）

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