假设地球质量为M,自转周期为T,万有引力常量为G.将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体,不考虑空气阻力的影响.若把一质量为m的物体放在地球表面的不同位置,由于地球自转的影响,它对地面的压力会有所不同.
(1)若把物体放在北极的地表,求该物体对地表的压力F1的大小;
(2)若把物体放在赤道的地表,求该物体对地表的压力F2的大小;
(3)若把物体放在赤道的地表,请你展开想象的翅膀,假想地球的自转不断加快,当该物刚好“飘起来”时,求此时地球的“一天”T的表达式.
(1)若把物体放在北极的地表,求该物体对地表的压力F1的大小;
(2)若把物体放在赤道的地表,求该物体对地表的压力F2的大小;
(3)若把物体放在赤道的地表,请你展开想象的翅膀,假想地球的自转不断加快,当该物刚好“飘起来”时,求此时地球的“一天”T的表达式.
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2015-2016学年四川省阆中中学高一下质量检测物理卷2015-2016学年四川省南充市阆中中学高一下第二次段考物理试卷北京市密云区2018届高三年级9月阶段测试物理试题鲁科版 高一 第5章 万有引力定律及其应用 B拓展区 综合拓展 天天练(已下线)【南昌新东方】江西省师大附中2019-2020学年高一(下)4月物理试题
更新时间:2016/07/07 21:12:34
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较难
(0.4)
【推荐1】将一内壁光滑的绝缘细圆管做成的圆环BDC固定在竖直面内,圆环的圆心为O,D为圆环的最低点,其中∠BOC=,圆环的半径为R,水平虚线BC的上方存在水平向右的范围足够大的匀强电场.圆心O的正上方A点有一质量为m、带电荷量为+q的小球(可视为质点),其直径略小于圆管内径.现将该小球无初速度释放,经过一段时间后小球刚好无碰撞地进入圆管中并继续在圆管中运动,重力加速度为g.求:
(1)A点到O点的距离及匀强电场的电场强度大小;
(2)小球运动到圆环的最低点D时对圆环的作用力.
(1)A点到O点的距离及匀强电场的电场强度大小;
(2)小球运动到圆环的最低点D时对圆环的作用力.
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解题方法
【推荐2】特种机器人越来越多地参与高强度高风险的应急救援,应用5G虚拟现实技术还可以事先建模推演。如图是某次模拟行动的示意图,云梯平台离地高为h=20m,云梯顶有一段可视为圆弧的半径R=2m的光滑轨道AB,B点恰好在平台边缘。机器人在A处获得初动能后沿轨道下滑,在B点以v0=12m/s水平飞出,细柱状建筑物与平台边缘的水平距离L=32m。机器人可看作m=80kg的质点,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。
(1)机器人在B点时对轨道的作用力大小和方向;
(2)若机器人从B点飞出1.6s后控制系统提示无法到达建筑物,于是机器人立即朝建筑物发射特制轻质钢丝绳,钢丝绳沿直线迅速到达建筑物并固定在某点Q(即从钢丝绳发射到固定的时间忽略不计),且钢丝绳的运动方好垂直机器人速度方向,之后机器人绕Q点做圆周运动并顺利到达建筑物,求机器人到达建筑物时离地的高度(不计钢丝绳的形变);
(3)机器人在B点以v0=12m/s飞出后,按照(2)的方式,可择机朝建筑物Q在同一竖直线上发射钢丝绳若机器人到达建筑物时不作停留,立即脱离钢丝绳继续向前运动,最终落到水平地面,假设建筑物足够高,欲使落地点与建筑物水平距离s最大,则机器人到达建筑物时的离地高度为多少?并求出s的最大值。
(1)机器人在B点时对轨道的作用力大小和方向;
(2)若机器人从B点飞出1.6s后控制系统提示无法到达建筑物,于是机器人立即朝建筑物发射特制轻质钢丝绳,钢丝绳沿直线迅速到达建筑物并固定在某点Q(即从钢丝绳发射到固定的时间忽略不计),且钢丝绳的运动方好垂直机器人速度方向,之后机器人绕Q点做圆周运动并顺利到达建筑物,求机器人到达建筑物时离地的高度(不计钢丝绳的形变);
(3)机器人在B点以v0=12m/s飞出后,按照(2)的方式,可择机朝建筑物Q在同一竖直线上发射钢丝绳若机器人到达建筑物时不作停留,立即脱离钢丝绳继续向前运动,最终落到水平地面,假设建筑物足够高,欲使落地点与建筑物水平距离s最大,则机器人到达建筑物时的离地高度为多少?并求出s的最大值。
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名校
【推荐3】如图所示,在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点.质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F,当质点以速率v=通过A点时,对轨道的压力为其重力的7倍,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g.
(1)求质点的质量;
(2)质点能做完整的圆周运动过程中,若磁性引力大小恒定,试证明质点对A、B两点的压力差为定值;
(3)若磁性引力大小恒为2F,为确保质点做完整的圆周运动,求质点通过B点最大速率.
(1)求质点的质量;
(2)质点能做完整的圆周运动过程中,若磁性引力大小恒定,试证明质点对A、B两点的压力差为定值;
(3)若磁性引力大小恒为2F,为确保质点做完整的圆周运动,求质点通过B点最大速率.
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解答题
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】如图甲所示,有一质量为m=3kg可视为质点的物块以某一初速度从A点水平抛出,恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧,经BCD从圆管的最高点D射出时立刻滑上质量为M的足够长的长木板,此后它们在水平面上运动的v-t图像如图乙所示。已知圆弧的半径为R=40m,且A与D在同一水平线上,BC弧对应的圆心角θ=60°,不计空气阻力,但管道内不光滑,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块从A点做平抛运动的初速度v0的大小;
(2)在D点处物块对管壁的作用力的大小和方向;
(3)物块和木板之间的动摩擦系数μ1、木板和水平面之间的动摩擦因数μ2;
(4)木板的质量M与最短长度L。
(1)物块从A点做平抛运动的初速度v0的大小;
(2)在D点处物块对管壁的作用力的大小和方向;
(3)物块和木板之间的动摩擦系数μ1、木板和水平面之间的动摩擦因数μ2;
(4)木板的质量M与最短长度L。
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,和两物块(可视为质点)放在转盘上,的质量为的质量为,的质量为2m,两者用长为的细绳连接,距转轴距离为,两物块与转盘间的动摩擦因数均为,整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动,开始时,细绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,重力加速度为,求:
(1)角速度为何值时,绳上刚好出现拉力;
(2)角速度为何值时,、开始与转盘发生相对滑动。
(1)角速度为何值时,绳上刚好出现拉力;
(2)角速度为何值时,、开始与转盘发生相对滑动。
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解答题
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较难
(0.4)
真题
名校
【推荐1】万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。
(1)用弹簧测力计称量一个相对于地球静止的物体的重力,随称量位置的变化可能会有不同结果。已知地球质量为M,自转周期为T,引力常量为G。将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体,不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时,弹簧测力计的读数是F0。
①若在北极上空高出地面h处称量,弹簧测力计读数为F1,求比值的表达式,并就 h=1.0%R的情形算出具体数值(计算结果保留两位有效数字);
②若在赤道表面称量,弹簧测力计读数为F2,求比值的表达式。
(2)设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r、太阳半径为Rs和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%,而太阳和地球的密度均匀且不变。仅考虑太阳与地球之间的相互作用,以现实地球的1年为标准,计算“设想地球”的1年将变为多长?
(1)用弹簧测力计称量一个相对于地球静止的物体的重力,随称量位置的变化可能会有不同结果。已知地球质量为M,自转周期为T,引力常量为G。将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体,不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时,弹簧测力计的读数是F0。
①若在北极上空高出地面h处称量,弹簧测力计读数为F1,求比值的表达式,并就 h=1.0%R的情形算出具体数值(计算结果保留两位有效数字);
②若在赤道表面称量,弹簧测力计读数为F2,求比值的表达式。
(2)设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r、太阳半径为Rs和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%,而太阳和地球的密度均匀且不变。仅考虑太阳与地球之间的相互作用,以现实地球的1年为标准,计算“设想地球”的1年将变为多长?
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