在半径R=5000km的某星球表面,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轨道AB和圆弧轨道BC
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/08/31 21:31:19
在半径R=5000km的某星球表面,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F的大小,F随H的变化如图乙所示.求:
![](http://img.wesiedu.com/upload/2/d3/2d32d33e29f403ffb807b7df8aaeec16.jpg)
(1)圆轨道的半径.
(2)该星球表面的重力加速度多大.
(3)该星球的第一宇宙速度.
![](http://img.wesiedu.com/upload/2/d3/2d32d33e29f403ffb807b7df8aaeec16.jpg)
(1)圆轨道的半径.
(2)该星球表面的重力加速度多大.
(3)该星球的第一宇宙速度.
(1)设该星球表面的重力加速度为g0,圆轨道的半径为,由图当H=0.5m时,F=0,则有:
mg0=m
v2
r ①
小球从A到C运动的过程中,只有重力做功,机械能守恒,得:
mg0(H-2r)=
1
2mv2 ②
由①②可得:r=0.2m
(2)当H=1m时,F=5N,设此时小球到达最高点的速度为v1,有:
mg0+F=m
v21
r ③
mg0(H-2r)=
1
2m
v21 ④
由③④可得:g0=5m/s2;
(3)该星球的第一宇宙速度为v2.
根据重力提供向心力得:mg0=m
v22
R
则得 v2=
g0R=
5×5×106m/s=5×103m/s=5km/s
答:
(1)圆轨道的半径是0.2m.
(2)该星球表面的重力加速度是5m/s2.
(3)该星球的第一宇宙速度是5km/s.
mg0=m
v2
r ①
小球从A到C运动的过程中,只有重力做功,机械能守恒,得:
mg0(H-2r)=
1
2mv2 ②
由①②可得:r=0.2m
(2)当H=1m时,F=5N,设此时小球到达最高点的速度为v1,有:
mg0+F=m
v21
r ③
mg0(H-2r)=
1
2m
v21 ④
由③④可得:g0=5m/s2;
(3)该星球的第一宇宙速度为v2.
根据重力提供向心力得:mg0=m
v22
R
则得 v2=
g0R=
5×5×106m/s=5×103m/s=5km/s
答:
(1)圆轨道的半径是0.2m.
(2)该星球表面的重力加速度是5m/s2.
(3)该星球的第一宇宙速度是5km/s.
在半径R=5000km的某星球表面,宇航员作了如下实验,实验装置如图所示.竖直平面内的光滑轨道AB和圆弧轨道BC组成,讲
如图所示,ABCDE为固定在竖直平面内的轨道,ABC为直轨道,AB光滑,BC粗糙,CDE为光滑圆弧轨道,轨道半径为R,直
由光滑细管组成的轨道如图所示,其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内.一质量为m的小球,从距离
一个半径R=1m的圆弧形光滑轨道固定在竖直平面内
竖直平面内固定轨道ABC,由水平粗糙轨道AB和四分之一光滑圆弧轨道BC组成
粗糙的水平面与竖直平面内的光滑圆弧轨道BC在B点平滑连接,圆弧轨道的半径R=1m.一小物块质量m=1kg,从AB上的D点
竖直水平内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道组成,圆弧轨道半径R=0.3m,AB长L=1.5m,AB恰
如图所示,竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成,AB恰与圆弧CD在C点相切
如图所示,竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组
如图所示,光滑的1/4圆弧轨道AB固定在竖直平面内,轨道的B点与水平面相切,其半径为OA=OB=R.有一小物体自A点由静
如图所示,在竖直平面内有轨道ABCDE,其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道,AB是竖直
航天宇航员在月球表面完成了如下实验:如图所示,在月球表面固定一竖直光滑圆形轨道,在轨道内的最低点,放一可视为质点的小球,