【題目】2013620日上午,王亞平在天宮一號(hào)中進(jìn)行了中國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;

(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物體的質(zhì)量,如果能,請(qǐng)說明理由;如果不能,請(qǐng)你簡述一個(gè)可以測質(zhì)量的方案。

【答案】(1) (2) (3) 利用力傳感器測出物體受到的合外力F,由加速度傳感器測出物體運(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,因此沒法測量;測物體的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)方案:利用力傳感器測出物體受到的合外力F,由加速度傳感器測出物體運(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】2015年世界蹦床錦標(biāo)賽中,中國隊(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)員的重力勢能,下列說法中正確的是

A. 重力做正功,重力勢能減少

B. 重力做負(fù)功,重力勢能減少

C. 重力做負(fù)功,重力勢能增加

D. 重力做正功,重力勢能增加

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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°=0.8cos53°=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)PQ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FxL

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Fxf 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?

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?

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