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5.宇航員在月球表面附近自高度h處以初速度v0水平拋出一個(gè)小球,測(cè)出小球的水平射程為L(zhǎng),已知月球半徑為R,萬有引力常量為G.求:
(1)月球表面的重力加速度g;
(2)月球的質(zhì)量M;
(3)月球的第一宇宙速度.

分析 宇航員在月球上自高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一物體,測(cè)出物體的水平射程為L(zhǎng),根據(jù)水平射程和初速度求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,根據(jù)h=12gt2求出月球表面的重力加速度大��;由g=GMr2求得月球的質(zhì)量;根據(jù)重力提供向心力求出衛(wèi)星的第一宇宙速度.

解答 解:(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)分位移公式,有:
L=v0t
h=12gt2
聯(lián)立解得:
g=2hv20L2
(2)在月球表面,重力等于萬有引力,故:
mg=GMmR2
解得:
M=gR2G=2hv20R2GL2
(3)第一宇宙速度是月表表面衛(wèi)星的環(huán)繞速度,故:
mg=mv21R
解得:
v1=gR=2hv20L2R=2hv20RL2=v0L2hR
答:(1)月球表面的重力加速度g為2hv20L2;
(2)月球的質(zhì)量M為2hv20R2GL2
(3)月球的第一宇宙速度為v0L2hR

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,以及掌握萬有引力提供向心力以及萬有引力等于重力這兩個(gè)理論的運(yùn)用.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖所示,將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連并懸掛于O點(diǎn),用力F拉小球a使整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài),且懸線Oa與豎直方向的夾角為θ=60°,則力F的大小可能為( �。�
A.3mgB.mgC.32mgD.2mg

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6.塔頂小球下落H,另一距地面h的小球同時(shí)下落,同時(shí)落地,求塔高.

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3.在水平面上放置一質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體,一質(zhì)量為m的木塊剛好能夠在斜面上勻速下滑(斜面體保持靜止).現(xiàn)用與斜面成α角的力F拉著木塊沿斜面勻速上升,如圖所示,斜面體仍然保持靜止.
(1)當(dāng)α為何值時(shí),拉力F有最小值,求此最小值.
(2)當(dāng)拉力F為最小值時(shí),求斜面體受到的水平地面的摩擦力fM

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10.如圖所示,變壓器輸入交變電壓u=311sin100πt(V),變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:1,已知電水壺額定功率為880W,排氣扇機(jī)內(nèi)電阻為1Ω,電流表示數(shù)為16A,各用電器均工作正常,電表均為理想電表,則( �。�
A.副線圈電流頻率為100赫茲B.變壓器的輸入功率為1760W
C.排氣扇輸出功率為827WD.保險(xiǎn)絲熔斷電流不得低于32A

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10.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,以初速度v0自h高度處水平拋出.不計(jì)空氣阻力.重力加速度為g.若在空間再加一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),小球水平拋出后恰沿圓弧軌跡運(yùn)動(dòng),落地點(diǎn)P到拋出點(diǎn)的距離為3h,則該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為(  )
A.2mv03qhB.2mv0qhC.mv03qhD.3mv02qh

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17.如圖所示,甲、乙、丙三個(gè)物體質(zhì)量相同,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,受到三個(gè)大小相同的作用力F.它們受到的摩擦力的大小關(guān)系是(  )
A.一定是甲最大B.一定是乙最大
C.一定是丙最大D.甲、乙所受摩擦力大小可能相同

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14.從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,0~10s內(nèi)的位移是10m,那么在10s~20s內(nèi)的位移是( �。�
A.20 mB.30 mC.40 mD.60 m

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15.下列條件中可以計(jì)算出天體質(zhì)量的是( �。�
A.若不考慮天體自轉(zhuǎn),已知天體半徑R,在天體表面附近用彈簧秤稱得質(zhì)量為m的物體的重力F,引力常量G
B.已知圍繞該天體表面運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期和引力常量G
C.已知圍繞該天體表面運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的速度大小和引力常量G
D.已知圍繞該天體表面運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)角速度和引力常量G

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