题目内容
【题目】宇航员在某星球表面上固定了一个倾角为θ=37°的足够长的斜面,他将一个质量为m=2.0kg的小物块弹射出去,使它从斜面底端以初速度υ0=9m/s沿斜面向上运动,并测量到当它运动了1.5s时速度恰好变为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25,该星球半径为R=1.2×l03km,sin37°=0.6,cos37°=0.8,试求:
(1)该星球表面的重力加速度?
(2)该星球的第一宇宙速度.
【答案】(1)7.5m/s2;(2)3×103m/s.
【解析】(1)小物块沿斜面向上运动过程 0=v0﹣at
解得:a=6m/s2
又有:mgsinθ+μmgcosθ=ma
解得:g=7.5m/s2
(2)设星球的第一宇宙速度为v,根据万有引力等于重力,重力提供向心力,则有:
mg=
v==3×103m/s
【题目】某实验小组在探究“加速度与物体质量、受力的关系”的实验,设计如下的实验方案,实验装置如图所示,所使用打点计时器交流电源频率是50Hz,具体实验步骤如下:
A.按图所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.先接通打点计时器的电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复B~D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度。
(1)按上述方案做实验是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量_____ (填“是”或“否”);
(2)实验打出的其中一条纸带如图所示,由该纸带可测得小车的加速度是_____m/s2;
(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格,如表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
砝码盘中的砝码总重力F/N | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 0.39 | 0.49 |
小车加速度a/m/s2. | 0.88 | 1.44 | 1.84 | 2.38 | 2.89 |
他根据表中的数据画出a-F图象如图所示,造成图线不过坐标原点的主要原因是_________,从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是_______________,其大小是____________。