在半径R=5000km的某小行星表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示。竖直平面内的光滑轨道由倾斜轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球,
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在半径R=5000km的某小行星表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示。竖直平面内的光滑轨道由倾斜轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球,
题型:不详
难度:
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在半径R=5000km的某小行星表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示。竖直平面内的光滑轨道由倾斜轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示,求:
(1)圆轨道的半径;
(2)该小行星的第一宇宙速度。
答案
(1)g=5m/s
2
(2)
解析
试题分析:(1)小球过C点时有:
对小球从出发到C点,由动能定理得:
联立①②得:
由图可知:当H
1
=0.5m时,F
1
=0N,解得:r="0.2m"
当H
2
=1.0m时,F
1
=5N,解得:g=5m/s
2
(2)对该行星表面的附近的卫星有:
解得:
点评:在使用动能定理分析多过程问题时非常方便,关键是对物体受力做功情况以及过程的始末状态非常清楚
举一反三
如图所示,水平传送带以速度v匀速传动,一质量为m的小物块A由静止轻放在传送带上,若小物块与传送带间的动摩擦因数为
,已知物块在传送带上先加速后匀速,下列说法中正确的是:
A.摩擦力对物块一直做负功
B.摩擦力对传送带一直做正功
C.传送带克服摩擦力做功的功率为
D.此过程中产生的内能为
题型:不详
难度:
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如图所示,在斜面倾角为θ的斜面底端,垂直斜面有一固定挡板。现有一质量为m(可视为质点)的物块以速度v
0
从P点沿斜面下滑,已知物块与斜面间动摩擦因数为μ(μ<tanθ),P点距离挡板距离为L,物块与挡板碰撞时无能量损失,不计空气阻力,则有关下列说法正确的是:
A.物块第一次与挡板碰撞时的动能为
B.第一次与挡板碰后沿斜面上滑的最大距离一定小于L
C.从开始到物块静止,物块重力势能的减少量为
D.物块在斜面上通过的总路程为
题型:不详
难度:
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如图所示,MPQ为竖直面内一固定轨道,MP是半径为R的1/4光滑圆弧轨道,它与水平轨道PQ相切于P,Q端固定一竖直挡板,PQ长为s。一质量为m的小物块在M端由静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次碰撞(碰撞无机械能损失)后停在距Q点为L的地方,重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)物块滑至圆弧轨道P点时轨道对物块的支持力大小;
(2)物块与PQ段动摩擦因数μ。
题型:不详
难度:
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如图所示,OD是一水平面,AB为一斜面,物体经过B处时无能量损失,一质点由A点静止释放,沿斜面AB滑下,最后停在D点,若斜面改为AC(仅倾角变化),仍从A点由静止释放,则最终停在水平面OD上的(设各处动摩擦因数相同)
A.D点右侧
B.D点左侧
C.D点
D.无法确定
题型:不详
难度:
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如图所示,一光滑的半圆形轨道处于竖直平面内,并和一粗糙的斜面相接,其半径大小为R=0.4m,直径BC在竖直方向上,一小物体放在斜面上的A点,离水平面高度为h=3m,小物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.5,斜面倾角θ=37
o
。已知sin37
o
=0.6,cos37
o
=0.8,重力加速度g=10m/s
2
,现在把小物体从静止开始自由释放,求:
(1)小物体运动到斜面底端B点时速度的大小?
(2)证明小物体可以沿半圆形轨道运动到最高点C;
(3)小物体离开半圆轨道后第一次落到斜面上时,其速度v的大小。
题型:不详
难度:
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