【題目】目前人類正在設(shè)計火星探測實驗室，從而在火星表面進行某些物理實驗。如果火星的半徑為r，某探測器在近火星表面軌道做圓周運動的周期是T，探測器著陸后，其內(nèi)部有如圖所示的實驗裝置，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和水平軌道PA在A點相切。BC為圓弧軌道的直徑。O為圓心，OA和OB之間的夾角為α，sinα=，一質(zhì)量為m的小球沿水平軌道向右運動，經(jīng)A點沿圓弧軌道通過C點，落至水平軌道；在整個過程中，除受到火星表面重力及軌道作用力外，小球還一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C點所受合力的方向指向圓心，且此時小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱悖ɑ鹦潜砻嬷亓铀俣?/span>g未知）。不考慮火星自轉(zhuǎn)的前提下，求：

(1)水平恒力的大小和小球到達C點時速度的大小；

(2)小球從C點落至水平軌道所用的時間。

【答案】(1)；v=；(2)

【解析】

(1)設(shè)火星表面重力加速度為g

可得

設(shè)水平恒力的大小為F0，小球到達C點時所受合力的大小為F，由力的合成法則有

設(shè)小球到達C點時的速度大小為v，由牛頓第二定律得

由以上各式，聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得

，v=

(2)小球離開C點后在豎直方向上做初速度不為零的勻加速運動，加速度大小為g。設(shè)小球在豎直方向的初速度為，從C點落至水平軌道上所用時間為t，由運動學(xué)公式

以上各式聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在某質(zhì)量分布均勻的行星表面上有一傾斜的勻質(zhì)圓盤，盤面與水平面的夾角為30° ，繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動。盤面上與轉(zhuǎn)軸距離處有一小物體與圓盤保持相對靜止,角速度為時，小物體恰好要發(fā)生相對滑動，物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），星球的半徑為，引力常量為，,則下列說法正確的是

A.此行星的密度

B.質(zhì)量為m的物體在離行星表面距離為R的地方的重力為

C.此行星的第一宇宙速度

D.此行星的同步衛(wèi)星的周期是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有A、B、C三點，三點連線構(gòu)成一直角三角形，AB邊豎直，BC邊水平，D點為BC邊中點。一可視為質(zhì)點的物體從A點水平拋出，軌跡經(jīng)過D點，與AC交于E點。若物體從A運動到E的時間為tl，從A運動到D的時間為t2，則tl : t2為

A. 1 : 1B. 1 : 2C. 2 : 3D. 1 : 3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的正方形金屬線框abcd邊長為L，每邊電阻均為r，在垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中繞cd軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，c、d兩點與一阻值為r的電阻相連，各表均可視為理想表，導(dǎo)線電阻不計，下列說法中正確的是

A.當S斷開時，電壓表的示數(shù)為

B.當S斷開時，電壓表的示數(shù)為

C.當S閉合時，電流表的示數(shù)為

D.當S閉合時，電流表的示數(shù)為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量為m=0.5kg的物體置于傾角為θ=37°的固定且足夠長的斜面上，t=0時刻對物體施以平行于斜面向上的拉力F，t1=0.5s時撤去該拉力．整個過程物體運動的速度與時間的部分圖象如圖乙所示．不計空氣阻力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;

(2)拉力F的大小;

(3)物體沿斜面向上滑行的最大距離s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B是兩種放射性元素，原來都靜止在同一勻強磁場，其中一個放出α粒子，另一個放出β粒子，運動方向都與磁場方向垂直。圖中a、b與c、d分別表示各粒子的運動軌跡，下列說法中正確的是

A.磁場方向一定為垂直紙面向里

B.A放出的是α粒子，B放出的是β粒子

C.b為α粒子運動軌跡，c為β粒子運動軌跡

D.a軌跡中粒子比b軌跡中的粒子動量大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為18s。下列說法正確的是

A.水面波是一種機械波

B.該水面波的頻率為2Hz

C.該水面波的波長為3.6m

D.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因為波傳播時能量不會傳遞出去

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩同學(xué)均設(shè)計了測動摩擦因數(shù)的實驗。已知重力加速度為g。

(1)甲同學(xué)所設(shè)計的實驗裝置如圖所示。其中A為一質(zhì)量為M的長直木板，B為木板上放置的質(zhì)量為m的物塊，C為物塊右端連接的一輕質(zhì)彈簧測力計。實驗時用力將A從B的下方抽出，通過C的讀數(shù)F1即可測出動摩擦因數(shù)。則該設(shè)計能測出________(填“A與B”或“A與地面”)之間的動摩擦因數(shù)，其表達式為________。

(2)乙同學(xué)的設(shè)計如圖乙所示。他在一端帶有定滑輪的長木板上固定有A、B兩個光電門，與光電門相連的計時器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運動時間，與跨過定滑輪的輕質(zhì)細繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示掛鉤處所受的拉力。實驗時，多次改變砂桶中砂的質(zhì)量，每次都讓物塊從靠近光電門A處由靜止開始運動，讀出多組測力計示數(shù)F及對應(yīng)的物塊在兩光電門之間的運動時間t。在坐標系中作出的圖線如圖丙所示，圖線的斜率為k，與縱軸的截距為b，與橫軸的截距為c。因乙同學(xué)不能測出小車質(zhì)量，因乙同學(xué)不能測出小車質(zhì)量，故該同學(xué)還應(yīng)該測出的物理量為 _______ 。根據(jù)該測量物理量及圖線信息可知物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)表達式為 ________ 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用打點計時器“測定勻變速直線運動的加速度”實驗中。

(1)所用實驗器材除電磁打點計時器（含紙帶和復(fù)寫紙）、小車、一端帶有滑輪的長木板、繩、鉤碼、電源、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有______（填選項標號）；

A．刻度尺 B．秒表 C．天平 D．彈簧測力計

(2)某同學(xué)將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上，實驗時得到一條紙帶，紙帶上O、A、B、C、D、E為計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有一個點沒有畫出。

由紙帶可知，打C點時小車的速度大小vC_____m/s2；小車的加速度大小a=_____m/s。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

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