【題目】一宇航員到達(dá)半徑為R、密度均勻的某星球表面，做如下實(shí)驗(yàn)：用不可伸長的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球，上端固定在O點(diǎn)，如圖甲所示，現(xiàn)在最低點(diǎn)處給小球一初速度，使其繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過傳感器記錄下繩中拉力大小F隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，已知F1的大小等于7F2，引力常量為G，各種阻力不計(jì)，則

A. 該星球表面的重力加速度為

B. 衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為

C. 該星球的質(zhì)量為

D. 小球通過最高點(diǎn)的最小速度為零

【答案】AC

【解析】

設(shè)砝碼在最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力為F1，速度為v1，則①

設(shè)砝碼在最高點(diǎn)細(xì)線的拉力為F2，速度為v2，則②

由機(jī)械能守恒定律得 mg2r+mv22=mv12 ③

由①、②、③解得④

又：F1=7F2，所以該星球表面的重力加速度為，故A正確．

根據(jù)萬有引力提供向心力得：衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為，故B錯(cuò)誤．在星球表面，萬有引力近似等于重力⑤

由④、⑤解得，故C正確．

小球在最高點(diǎn)受重力和繩子拉力，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：。所以小球在最高點(diǎn)的最小速．故D錯(cuò)誤；故選AC

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】在某質(zhì)量均勻的星球表面以初速度 v0 豎直上拋一個(gè)物體，若物體只受該星球引力作用，物體上 升的最大高度為 h，已知該星球的半徑為 R，萬有引力恒量為 G，忽略其它力的影響，試求：

(1)該星球表面處的重力加速度 gx

(2)該星球的質(zhì)量 M；

(3)如果已知兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的萬有引力勢(shì)能滿足 Ep= (兩質(zhì)點(diǎn)相距無窮遠(yuǎn)時(shí)引力勢(shì)能為零)，其中m1、m2 為兩質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，r 為兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離。這一規(guī)律也滿足于兩個(gè)均勻質(zhì)量的球體之間，這時(shí) r 為兩球心之間的距離。現(xiàn)在設(shè)想從該星球表面發(fā)射一個(gè)物體，使其脫離該星球的引力范圍而逃逸，這個(gè)速度至少多大?是否必須沿著該星球的豎直向上方向發(fā)射?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖．虛線是這列波在t=0.2 s時(shí)刻的波形圖。則____

A．這列波的周期可能是1.2s

B．這列波的波長為12m

C．這列波可能向左傳播4m

D．這列波的波速可能是40m／s

E．t=0時(shí)刻x=4m的質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（9分）如圖所示，MN是一條通過透明球體球心的直線，在真空中波長為=600nm的單色細(xì)光束AB平行于MN射向球體，B為入射點(diǎn)，若出射光線CD與MN的交點(diǎn)P到球心O的距離是球半徑的倍，且與MN所成的夾角= 30°。求：

①透明體的折射率；

②此單色光在透明球體中的波長。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是一種升降電梯的示意圖，A為載人箱，B為平衡重物，它們的質(zhì)量均為M，上下均有跨過滑輪的鋼索系住，在電動(dòng)機(jī)的牽引下使電梯上下運(yùn)動(dòng)．如果電梯中乘客的質(zhì)量為m，勻速上升的速度為v，電梯即將到頂層前關(guān)閉電動(dòng)機(jī)依靠慣性上升h高度后停止，在不計(jì)空氣和摩擦阻力的情況下，重力加速度為g，下列說法正確的是(　　)

A. 關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后，乘客處于超重狀態(tài)

B. 關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后，乘客處于失重狀態(tài)

C. 由于A、B質(zhì)量相等，故關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后，乘客的加速度大小為g

D. 關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后，電梯上升的高度h一定小于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛小車靜止在水平地面上，bc是固定在車上的一根水平桿，物塊M穿在桿上，M通過細(xì)線懸吊著小物體m，m在小車的水平底板上，小車未動(dòng)時(shí)細(xì)線恰好在豎直方向上，現(xiàn)使小車如下圖分四次分別以a1、a2、a3、a4向右勻加速運(yùn)動(dòng)，四種情況下M、m均與車保持相對(duì)靜止，且圖(1)和圖(2)中細(xì)線仍處于豎直方向，已知a1∶a2∶a3∶a4＝1∶2∶4∶8，M受到的摩擦力大小依次為Ff1、Ff2、Ff3、Ff4，則下列說法正確的是(　　)

A. Ff1∶Ff2＝1∶2

B. Ff1∶Ff2＝2∶3

C. Ff3∶Ff4＝1∶2

D. tanα＝2tanθ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定，質(zhì)量為3m的小球A套在圓環(huán)上；長為2R的剛性(既不伸長也不縮短)輕桿一端通過鉸鏈與A連接，另一端通過鉸鏈與滑塊B連接；滑塊B質(zhì)量為m，套在水平固定的光滑桿上。水平桿與圓環(huán)的圓心O位于同一水平線上�，F(xiàn)將A置于圓環(huán)的最高處并給A一微小擾動(dòng)(初速度視為0)，使A沿圓環(huán)順時(shí)針自由下滑，不計(jì)一切摩擦，A、B均視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g。求：

(1) A滑到與圓心O同高度時(shí)的速度大�。�

(2) A下滑至桿與圓環(huán)第一次相切的過程中，桿對(duì)B做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】引力波探測(cè)于2017年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。雙星的運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生引力波的來源之一，假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由P、Q兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線的某一點(diǎn)在二者萬有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得P星的周期為T，P、Q兩顆星的距離為，P、Q兩顆星的軌道半徑之差為Δr（P星的軌道半徑大于Q星的軌道半徑），萬有引力常量為G，則(　　）

A. Q、P兩顆星的質(zhì)量差為

B. P、Q兩顆星的運(yùn)動(dòng)半徑之比為

C. P、Q兩顆星的線速度大小之差為

D. P、Q兩顆星的質(zhì)量之比為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明同學(xué)用如圖所示的方法，測(cè)量木質(zhì)滑塊與金屬板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，將滑塊放置在固定的水平金屬板上，用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)滑塊，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，再結(jié)合事先測(cè)出的滑塊的總重力，即可算出兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

（1）下表為物理教科書中給出的幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)，請(qǐng)結(jié)合表中的數(shù)據(jù)，解釋為何在雨天，汽車剎車時(shí)更容易打滑？并說明動(dòng)摩擦因數(shù)與哪些因素有關(guān)。

（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，木質(zhì)滑塊總重力為G=3.92N，小明用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)滑塊， 此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)如圖14所示，請(qǐng)你算出木質(zhì)滑塊與金屬板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大小（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

（3）第（2）問中的結(jié)果與小明同學(xué)經(jīng)多次測(cè)量取平均值得到的結(jié)果基本一致，試將該結(jié)果與圖13中的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并在此基礎(chǔ)上指出小明的測(cè)量方法存在的不足。

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