(1)空间站可以通过机械臂操控货物的运动。考察货物的运动时,可以空间站为参考系。空间站可近似看成惯性参考系,这样在轨空间站中物体处于完全失重状态而不用考虑地球引力的作用。忽略货物的运动对空间站的影响,同时忽略空间站对货物的引力。如图所示,空间站上操控货物的机械臂可简化为两根相连的等长轻质臂杆,每根臂杆长为L,机械臂一端固定在空间站上的O点,另一端抓住质量为m的货物,在机械臂的操控下,货物先绕O点做半径为2L、角速度为的匀速圆周运动,运动到A点停下,然后在机械臂操控下,货物从A点由静止开始做匀加速直线运动,经时间t到达B点,A、B间的距离为L。以空间站为参考系,求:
a.货物做匀速圆周运动时受到合力提供的向心力大小;
b.货物运动到B点时机械臂对其做功的瞬时功率;
(2)货物、空间站和地球的位置如图所示,它们保持在同一直线上。以地球为参考系,货物与空间站同步绕地球做匀速圆周运动,已知空间站中心轨道半径为r,货物与空间站中心的距离为d,忽略空间站对货物的引力,求货物所受的机械臂作用力与所受的地球引力之比。
a.货物做匀速圆周运动时受到合力提供的向心力大小;
b.货物运动到B点时机械臂对其做功的瞬时功率;
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江苏省南京市金陵中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题(已下线)大题03 天体物理与航天航空-【大题精做】冲刺2024年高考物理大题突破+限时集训(新高考专用)(已下线)2023新东方高一上期末考物理02(已下线)北京人大附中10月月考(23-24)T17变式题-功与功率-计算题北京市中国人民大学附属中学2023-2024学年高三上学期10月月考物理试题
更新时间:2023-10-17 08:07:35
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【推荐1】如图所示的装置中,光滑水平杆固定在竖直转轴上,小圆环A和轻弹簧套在杆上,弹簧两端分别固定于竖直转轴和环A,细线穿过小孔O,两端分别与环A和小球B连接,线与水平杆平行,小球B的质量为m。现使整个装置绕竖直轴以角速度ω匀速转动,细线与竖直方向的夹角为37°。缓慢加速后使整个装置以角速度2ω匀速转动,细线与竖直方向的夹角为53°,已知重力加速度g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)装置转动的角速度为ω时,细线OB的长度s;
(2)装置转动的角速度由ω增至2ω过程中,细线对小球B做的功W。
(1)装置转动的角速度为ω时,细线OB的长度s;
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【推荐2】如图所示,半径m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上,一小球以某一速度从半圆形轨道的最低点A冲上轨道,从半圆轨道的最高点B水平飞出,小球在B点时对轨道的压力恰好等于小球受到的重力,不计空气阻力,重力加速度。求:
(1)小球达到B点时的速度大小;
(2)小球从B点水平飞出落到地面上C点,求CA两点间的距离x。
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【推荐1】2021年6月17日18时48分,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入“天和”核心舱,标志着中国人首次进入自己的空间站。若“天和”空间站离地面高度为h,同步卫星距地面高度约为H,地球半径为R,地球的质量M,地球表面的重力加速度为g,求:
(1)“天和”空间站围绕地球运动的线速度;
(2)“天和”空间站围绕地球运动的周期,并和地球自转周期比较大小;
(3)“天和”空间站围绕地球运动的加速度,并与地球表面的重力加速度比较大小。
(1)“天和”空间站围绕地球运动的线速度;
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【推荐2】“中国空间站”在距地面高400km左右的轨道上做匀速圆周运动,在此高度上有非常稀薄的大气,因气体阻力的影响,轨道高度1个月大概下降2km,空间站安装有发动机,可对轨道进行周期性修正。假设中国空间站正常运行轨道高度为h,经过一段时间t,轨道高度下降了。已知引力常量为G,地球质量为M,地球半径为R,空间站质量为m,空间站垂直速度方向的有效横截面积为S。认为空间站附近空气分子是静止的,与空间站相遇后和空间站共速。规定距地球无限远处为地球引力零势能点,地球附近物体的引力势能可表示为,其中M为地球质量,m为物体质量,r为物体到地心距离。求:
(1)“中国空间站”正常在轨做圆周运动的周期和线速度;
(2)以无限远为零势能点,“中国空间站”轨道高度下降时的机械能损失;
(3)用表示(2)问结果,忽略下降过程中阻力大小变化,请估算“中国空间站”附近的空气密度。
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【推荐1】质量为50kg的张明向上竖直跳起,头离地面的最大高度约为2.6m。若已知他的身高为1.6m,≈2.25,取g=10m/s2,请估算:
(1)张明竖直起跳过程中克服重力所做的功;
(2)张明离地时重力的瞬时功率。
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【推荐2】如图所示,在光滑的水平面上,质量的物体,在水平拉力的作用下,从静止开始运动,经过3s运动了9m。求:
(1)力F在3s内对物体做功的平均功率;
(2)在3s末,力F对物体做功的瞬时功率。
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