荡秋千是大家喜爱的一项体育活动.随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其它是星球上享受荡秋千的乐趣.假设你所在某星球的质量是M,半径为R,C万有引力常量为G;秋千质量不计,摆动过程中阻力不计,摆角小于90°,人的质量为m,那么: (1)该星球表面附近的重力加速度g星等于多少? (2)若最大摆角为θ,求摆到最低点时踏板对人的支持力? |
(1)据在星球表面附近的重力等于万有引力,有mg星= 解得 g星= (2)摆动到最低点时,人对秋千踏板的压力最大. 由最高点运动到最低点时,据机械能守恒有 mg星l(1-cosθ)=mv2 在最低点,据牛顿第二定律,有 N-mg星=m 解得N= 答:(1)该星球表面附近的重力加速度g星等于; (2)摆到最低点时踏板对人的支持力为. |
核心考点
试题【荡秋千是大家喜爱的一项体育活动.随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其它是星球上享受荡秋千的乐趣.假设你所在某星球的质量是M,半径为R,C万有引力常】;主要考察你对
万有引力定律及其应用等知识点的理解。
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举一反三
若把“神舟”六号载人飞船绕地飞行的运行看作是在同一轨道上的匀速圆周运动,且已知运行的周期为T,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,用T、g、R能求出哪些与“神舟”六号载人飞船有关的物理量?分别写出计算这些物理量的表达式(不必代入数据计算). |
迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星“Gliese581”运行的行星“G1-58lc”却很值得我们期待.该行星的温度在O℃到40℃之间、质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日.“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍.设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体,绕其中心天体做匀速圆周运动,则( )A.在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同 | B.如果人到了该行星,其体重是地球上的2倍 | C.该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍 | D.由于该行星公转速率比地球大,地球上的米尺如果被带上该行星,其长度一定会变短 |
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木星绕太阳的公转,以及卫星绕木星的公转,均可以看做匀速圆周运动.已知万有引力常量,并且已经观测到木星和卫星的公转周期.要求得木星的质量,还需要测量的物理量是( )A.太阳的质量 | B.卫星的质量 | C.木星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径 | D.卫星绕木星做匀速圆周运动的轨道半径 |
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天文学家新发现了太阳系外的一颗行星.这颗行星的体积是地球的4.7倍,质量是地球的25倍.已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时,引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2,由此估算该行星的平均密度为( )A.1.8×103kg/m3 | B.5.6×103kg/m3 | C.1.1×104kg/m3 | D.2.9×104kg/m3 |
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质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为Ep=-,其中G为引力常量,M为地球质量.该卫星原来的在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为( )A.GMm(-) | B.GMm(-) | C.(-) | D.(-) |
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