在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船中,由于失重,因此無(wú)法利用天平稱出物體的質(zhì)量.科學(xué)家們用下述方法巧妙地測(cè)出了一物塊的質(zhì)量.將一帶有推進(jìn)器、總質(zhì)量5 kg的小滑車(chē)靜放在一平臺(tái)上,平臺(tái)與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.005,開(kāi)動(dòng)推進(jìn)器,小車(chē)在推進(jìn)器產(chǎn)生的恒力(方向與平臺(tái)平行)作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),測(cè)得小車(chē)前進(jìn)1.25 m歷時(shí)5 s.關(guān)閉推進(jìn)器,將被測(cè)物塊固定在小車(chē)上,然后再開(kāi)動(dòng)推進(jìn)器,小車(chē)和被測(cè)物塊在推進(jìn)器產(chǎn)生的恒力(方向與平臺(tái)平行)作用下又從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),測(cè)得5 s內(nèi)小車(chē)前進(jìn)了1.00 m.問(wèn):科學(xué)家們用上述方法測(cè)得的物塊的質(zhì)量是多少?

解析:推進(jìn)器產(chǎn)生的恒力為,未放被測(cè)物塊時(shí)小車(chē)加速度為,則根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得:

??①?

??②?

放上被測(cè)物塊后,系統(tǒng)加速度為,則有:?

??③

??④?

聯(lián)立①②③④并代入數(shù)值后可解得:?

=1.25 kg.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

一空間站因不能保障其繼續(xù)運(yùn)行,在地面指揮系統(tǒng)的操縱下墜入太平洋海面.設(shè)空間站的總質(zhì)量為m,在離地面高度為h的圓軌道上繞地球做運(yùn)色圓周運(yùn)動(dòng).墜落時(shí),地面指揮系統(tǒng)時(shí)空間站在極短時(shí)間內(nèi)向前噴出部分高速氣體,使其速度瞬間變小,然后在萬(wàn)有引力作用下下墜,設(shè)噴出氣體的質(zhì)量為0.01m,噴出速度為空間站原來(lái)速度的19倍,下墜過(guò)程中外力對(duì)空間站做的重功為W,求:
(1)空間站在規(guī)道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度;
(2)空間站落在太平洋海面上的速度(已知地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R)

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