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(zhǎng)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(guò)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(guò)最高點(diǎn)的最小速度為零

AC

解析試題分析：根據(jù)圖象可知，小球在最低點(diǎn)時(shí)，繩的拉力為F1，設(shè)此時(shí)小球的速度為v1，繩長(zhǎng)為r，星球的重力加速度為g，根據(jù)牛頓第二定律有：F1－mg＝，同理在最高點(diǎn)時(shí)有：F2＋mg＝，在由最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有：－2mgr＝－，聯(lián)立以上三式解得：g＝，又因?yàn)镕1＝7F2，所以g＝，故選項(xiàng)A正確；設(shè)衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為v，該星球的質(zhì)量為M，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有：＝，解得：v＝，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在星球表面處有：＝mg，解得：M＝＝，故選項(xiàng)C正確；小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：F2＋mg＝≥mg，所以v2≥，即小球通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)：本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)向心力、牛頓第二定律、萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用問(wèn)題，屬于中檔題。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖，在真空中水平光滑絕緣平面上固定兩個(gè)等量的點(diǎn)電荷A和B其中A帶正電，O為AB連線(xiàn)中點(diǎn)，C、D為AB連線(xiàn)上關(guān)于O的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)，M、N為連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)上關(guān)于O的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)，將一個(gè)帶電量很小的點(diǎn)電荷P分別從C點(diǎn)或從M點(diǎn)由靜止釋放（電量不變），則關(guān)于點(diǎn)電荷P從C點(diǎn)至D點(diǎn)或從M點(diǎn)至N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)說(shuō)法正確的是（  ）

A. 若B、P均帶正電，P從C點(diǎn)由靜止釋放，則P先—直加速
B. 若B帶負(fù)電，P帶正電，P從C點(diǎn)由靜止釋放，則P先加速后減速
C. 若B帶正電，P帶負(fù)電，P從M點(diǎn)由靜止釋放，則P先加速后減速
D. 若B帶正電，P帶負(fù)電，P從M點(diǎn)由靜止釋放，則P—直做加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，設(shè)到地球球心距離r處的重力加速度大小為a，則a與r的關(guān)系圖像可能為（     ）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

一長(zhǎng)輕質(zhì)木板置于光滑水平地面上，木板上放質(zhì)量分別為mA=1kg和mB=2kg的A、B兩物塊，A、B與木板之間的動(dòng)摩擦因素都為μ=0.2．水平恒力F作用在A物塊上，如圖所示（重力加速g=10m/s2）.則（   ）

A、若F=1N，則物塊、木板都靜止不動(dòng)
B、若F=1.5N，則A物塊所受摩擦力大小為1.5N
C、若F=4N，則B物塊所受摩擦力大小為4N
D、若F=8N，則B物塊的加速度為1.0m/s2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖甲所示，斜面體固定在水平面上，傾角為θ＝30°，質(zhì)量為m的物塊從斜面體上由靜止釋放，以加速度a＝開(kāi)始下滑，取出發(fā)點(diǎn)為參考點(diǎn)，則圖乙中能正確描述物塊的速率v、動(dòng)能Ek、勢(shì)能E P、機(jī)械能E、時(shí)間t、位移x關(guān)系的是（  ）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖（a）所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根細(xì)鐵釘，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球C用細(xì)繩拴在鐵釘B上（細(xì)繩能承受足夠大的拉力），A、B、C在同一直線(xiàn)上。t=0時(shí)，給小球一個(gè)垂直于繩的速度，使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，每次細(xì)繩碰到釘子均無(wú)機(jī)械能損失。在0≤t≤10s時(shí)間內(nèi)，細(xì)繩的拉力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（b）所示，則下列說(shuō)法中正確的有（   ）

A．t=10s時(shí)刻細(xì)繩第二次碰到釘子
B．t=11s時(shí)刻細(xì)繩第二次碰到釘子
C．t=11.5s時(shí)刻細(xì)繩拉力大小為7.5N
D．細(xì)繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時(shí)間間隔為3s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

設(shè)汽車(chē)在啟動(dòng)階段所受阻力恒定并做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則在這過(guò)程中(　　)．

A．牽引力增大，功率增大
B．牽引力不變，功率增大
C．牽引力增大，功率不變
D．牽引力不變，功率不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

兩物體A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，互相接觸放在光滑水平面上，如圖所示。對(duì)物體A施以水平的推力F，則物體A對(duì)物體B的作用力等于

A． B．
C． D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說(shuō)法正確的是(    )

A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度
B．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度
C．小球在水平線(xiàn)ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力
D．小球在水平線(xiàn)ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力

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