【題目】一宇航員到達半徑為R、密度均勻的某星球表面,做如下實驗:用不可伸長的輕繩拴一質量為m的小球,上端固定在O點,如圖甲所示,現(xiàn)在最低點處給小球一初速度,使其繞O點在豎直平面內做圓周運動,通過傳感器記錄下繩中拉力大小F隨時間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,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.該星球的質量為

D.小球通過最高點的最小速度為零

【答案】AC

【解析】

A.設砝碼在最低點時細線的拉力為F1,速度為v1,則

設砝碼在最高點細線的拉力為F2,速度為v2,則

由機械能守恒定律得

mg2r+mv22=mv12

解得

F1=7F2

所以該星球表面的重力加速度為

A正確;

B.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

B錯誤;

C.在星球表面,萬有引力近似等于重力

解得

C正確;

D.小球在最高點受重力和繩子拉力,根據(jù)牛頓運動定律得

所以小球在最高點的最小速

D錯誤。

故選AC

練習冊系列答案
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請回答下列問題:

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(2)在完成實驗時,將滑動變阻器的最值調到,閉合電鍵,兩電壓表的示數(shù)分別為,則定值電阻_______________(用表示);

(3)測出定值電阻的阻值后,調節(jié)滑動變阻器的滑片,讀出多組電壓表的示數(shù),以兩電壓表的示數(shù)為坐標軸,建立坐標系,描繪出的關系圖象如圖3所示,假設圖線的斜率為k、與橫軸交點的坐標值為c,則電池的電動勢為E=__________,內阻___________。(以上結果用k、c、表示)

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