【題目】2013年6月20日上午，王亞平在“天宮一號(hào)”中進(jìn)行了中國(guó)載人航天史上的首次太空授課，如圖所示，王亞平在失重環(huán)境下講授并展示了彈簧稱實(shí)驗(yàn)、單擺實(shí)驗(yàn)、陀螺實(shí)驗(yàn)、水球?qū)嶒?yàn)等。為了簡(jiǎn)化問題便于研究，將“天宮一號(hào)”繞地球的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)（示意圖如圖所示），已知這次太空授課的時(shí)間為t，“天宮一號(hào)”作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，地球質(zhì)量為M，引力常量為G。

(1)求在太空授課的過程中“天宮一號(hào)”繞地球運(yùn)行的線速度大小；

(2)求在這次太空授課的時(shí)間t內(nèi)“天宮一號(hào)”與地心連線所轉(zhuǎn)過的角度；

(3)在太空失重的環(huán)境中，請(qǐng)你判斷能否用天平測(cè)物體的質(zhì)量，如果能，請(qǐng)說明理由；如果不能，請(qǐng)你簡(jiǎn)述一個(gè)可以測(cè)質(zhì)量的方案。

【答案】(1) (2) (3) 利用力傳感器測(cè)出物體受到的合外力F，由加速度傳感器測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的加速度a，根據(jù)牛頓第二定律可得：.

【解析】

(1)萬有引力提供向心力，有：

解得：

(2)運(yùn)行的角速度為：

轉(zhuǎn)過的角度為：

(3)天平的原理為杠桿原理，即兩側(cè)物體的重力的力矩大小相等，因太空失重，因此不會(huì)產(chǎn)生重力力矩，因此沒法測(cè)量；測(cè)物體的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)方案：利用力傳感器測(cè)出物體受到的合外力F，由加速度傳感器測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的加速度a，根據(jù)牛頓第二定律可得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)�，F(xiàn)使小車從靜止開始向左加速，加速度從零開始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定的偏離豎直方向某一角度（橡皮筋在彈性限度內(nèi) ）。與穩(wěn)定在豎直位置時(shí)相比，小球高度

A一定升高 B一定降低

C保持不變 D升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的四只完全相同的排球疊成兩層放在水平地面上，底層三只排球剛好接觸成三角形，上層一只排球放在底層三只排球的正中間上方，系統(tǒng)保持靜止．不考慮球的轉(zhuǎn)動(dòng)和球與球間的摩擦，若最大靜摩擦等于滑動(dòng)摩擦，則( )

A. 底層每個(gè)排球?qū)Φ孛娴膲毫鶠?/span>

B. 底層每個(gè)排球?qū)ι蠈优徘虻闹С至Υ笮?/span>

C. 底層排球受到水平地面的摩擦力均為

D. 水平地面與球間的摩擦因數(shù)至少為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從同一高度以相同速率分別拋出質(zhì)量相同的三個(gè)小球，一球豎直上拋，一球豎直下拋，一球平拋，所受阻力都不計(jì)，則（　�。�

A. 三球落地時(shí)動(dòng)量相同

B. 三球落地時(shí)動(dòng)量不相同

C. 從拋出到落地過程，三球受到的沖量相同

D. 從拋出到落地過程，平拋運(yùn)動(dòng)小球受到的沖量最小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在2015年世界蹦床錦標(biāo)賽中，中國(guó)隊(duì)包攬了女子單人蹦床比賽的金牌和銀牌，對(duì)于運(yùn)動(dòng)員身體保持直立狀態(tài)由最高點(diǎn)下落至蹦床的過程（如圖所示），若忽略空氣阻力，關(guān)于運(yùn)動(dòng)員所受重力做功、運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能，下列說法中正確的是

A. 重力做正功，重力勢(shì)能減少

B. 重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減少

C. 重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加

D. 重力做正功，重力勢(shì)能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在學(xué)習(xí)了動(dòng)力學(xué)知識(shí)后,繪出了一個(gè)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移x、速度v、加速度a隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,若該物體在t=0時(shí)刻,初速度均為零,則下列圖象中表示該物體在t=6 s內(nèi)位移一定不為0的是(　　)

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，對(duì)稱、粗糙斜面與豎直方向夾角θ=53°，硬質(zhì)輕桿通過鉸鏈與兩個(gè)相同且質(zhì)量為m1=1.0kg的物塊P、Q相連，對(duì)稱放在斜面上，一質(zhì)量m2=1.6kg的物體懸掛在鉸鏈A上，對(duì)稱調(diào)節(jié)P、Q的位置，使桿與斜面垂直，整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，設(shè)最大靜止摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：

(1)桿對(duì)物塊P的作用力；

(2)物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值；

(3)若斜面光滑，對(duì)稱調(diào)節(jié)P、Q的位置，使整個(gè)裝置仍處于平衡狀態(tài)，求此時(shí)桿與水平方向夾角的正切值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過一段時(shí)間小車運(yùn)動(dòng)的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法中正確的是（　�。�

A.此時(shí)物塊的動(dòng)能為F（x＋L）

B.此時(shí)小車的動(dòng)能為f x

C.這一過程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為Fx－f L

D.這一過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為f L

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】先進(jìn)的航空母艦上一般裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)，正常情況下在航空母艦靜止時(shí)通過彈射系統(tǒng)短暫而強(qiáng)勁的彈射，能使戰(zhàn)斗機(jī)迅速具有30m/s的初速度進(jìn)入起飛跑道繼續(xù)加速起飛．已知某型號(hào)的戰(zhàn)斗機(jī)在通過彈射系統(tǒng)正常彈射“助跑”進(jìn)入起飛跑道后，能以5m/s2的加速度繼續(xù)加速4s后達(dá)到起飛速度，順利離開甲板飛入空中．則：

（1）該戰(zhàn)斗機(jī)的起飛速度多大？艦上起飛跑道至少應(yīng)為多少？

（2）若艦上沒安裝彈射系統(tǒng)，要求該種飛機(jī)仍能在靜止的艦上正常起飛，則該艦上的起飛跑道至少應(yīng)為多長(zhǎng)？

（3）若艦上彈射系統(tǒng)故障無法為戰(zhàn)斗機(jī)“助跑”，也可以在飛機(jī)啟動(dòng)前讓航空母艦沿飛機(jī)起飛方向航行，使得飛機(jī)在開始加速前就有一定的初速度．假設(shè)艦船能達(dá)到的最大航行速度為20m/s，在此情況下該戰(zhàn)斗機(jī)要能順利起飛，起飛跑道至少需要多長(zhǎng)？

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