宇航員在某一未知星球表面完成下面實(shí)驗(yàn):如圖所示,在固定的豎直光滑圓弧軌道內(nèi)部的最低點(diǎn),有一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),現(xiàn)給小球水平初速度v0,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)所受壓力大小分別為F1、F2.然后他在攜帶的資料中發(fā)現(xiàn)這樣的信息:在該星球赤道上有相距路程為L(zhǎng)的A、B兩位置,當(dāng)某一時(shí)刻陽(yáng)光垂直照射A處時(shí),B處的陽(yáng)光與星球表面成θ角.請(qǐng)你幫他完成如下計(jì)算:
(1)求出該星球表面的重力加速度;
(2)求出該星球的第一宇宙速度.
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(1)由題意根據(jù)合力提供向心力:
在最低點(diǎn):F1-mg=m
v02
r

在最高點(diǎn):F2+mg=m
v2
r

根據(jù)機(jī)械能守恒得:
1
2
mv02=
1
2
mv2+mg2r


解得g=
F1-F2
6m

故星球表面的重力加速度為
F1-F2
6m

(2)根據(jù)A、B兩點(diǎn)的日照情況可計(jì)算出該星球的半徑R=
L
π
2

用v表示該星球的第一宇宙速度,有
      mg=m
v2
R

v=
gR
=
F1-F2
6m
?
L
π
2

故星球的第一宇宙速度為
F1-F2
6m
?
L
π
2
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

一宇航員在某未知星球的表面上做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn):在離地面h高處讓小球以v0的初速度水平拋出,他測(cè)出小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為x,又已知該星球的半徑為R,己知萬(wàn)有引力常量為G,求:
(1)小球從拋出到落地的時(shí)間t
(2)該星球表面的重力加速度g
(3)該星球的質(zhì)量M
(4)該星球的第一宇宙速度v
(最后結(jié)果必須用題中己知物理量表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?椒江區(qū)模擬)宇航員在某一未知星球表面完成下面實(shí)驗(yàn):如圖所示,在固定的豎直光滑圓弧軌道內(nèi)部的最低點(diǎn),有一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),現(xiàn)給小球水平初速度v0,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)所受壓力大小分別為F1、F2.然后他在攜帶的資料中發(fā)現(xiàn)這樣的信息:在該星球赤道上有相距路程為L(zhǎng)的A、B兩位置,當(dāng)某一時(shí)刻陽(yáng)光垂直照射A處時(shí),B處的陽(yáng)光與星球表面成θ角.請(qǐng)你幫他完成如下計(jì)算:
(1)求出該星球表面的重力加速度;
(2)求出該星球的第一宇宙速度.

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宇航員在某一未知星球表面完成下面實(shí)驗(yàn):如圖所示,在固定的豎直光滑圓弧軌道內(nèi)部的最低點(diǎn),有一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),現(xiàn)給小球水平初速度v0,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)所受壓力大小分別為F1、F2。然后他在攜帶的資料中發(fā)現(xiàn)這樣的信息:在該星球赤道上有相距路程為LA、B兩位置,當(dāng)某一時(shí)刻陽(yáng)光垂直照射A處時(shí),B處的陽(yáng)光與星球表面成θ角。請(qǐng)你幫他完成如下計(jì)算:

(1)求出該星球表面的重力加速度;

(2)求出該星球的第一宇宙速度。

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科目:高中物理 來(lái)源:2011年浙江省臺(tái)州市四校聯(lián)考高考物理模擬試卷(解析版) 題型:解答題

宇航員在某一未知星球表面完成下面實(shí)驗(yàn):如圖所示,在固定的豎直光滑圓弧軌道內(nèi)部的最低點(diǎn),有一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),現(xiàn)給小球水平初速度v,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)所受壓力大小分別為F1、F2.然后他在攜帶的資料中發(fā)現(xiàn)這樣的信息:在該星球赤道上有相距路程為L(zhǎng)的A、B兩位置,當(dāng)某一時(shí)刻陽(yáng)光垂直照射A處時(shí),B處的陽(yáng)光與星球表面成θ角.請(qǐng)你幫他完成如下計(jì)算:
(1)求出該星球表面的重力加速度;
(2)求出該星球的第一宇宙速度.

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