题目内容

（15分）如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面斜坡上，从P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：

(1)该星球表面的重力加速度；
(2)该星球的第一宇宙速度v；
(3)该星球的密度。

（1）（2）（3）3v0tanα/(2πRtG)

解析试题分析：(1)由平抛运动的知识得：
tan α＝     (3分)
则g＝      （2分）
(2) 由G＝m，可得v＝       (3分)
又GM＝gR2，所以v＝      （2分）
(3)在星球表面有：G＝mg，所以M＝g      (3分)
该星球的密度：ρ＝＝3v0tanα/(2πRtG)       （2分）
考点：平抛运动、万有引力定律

练习册系列答案
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(4分)如图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图，小球A由斜槽滚下，再从桌边缘水平抛出，在它离开桌边缘的同时，小球B开始自由下落，通过闪光照片，可求得B球在相等时间内在空中的实际距离(如图所示)，A、B两球恰在位置4相碰，则A球从离开桌面到和B球碰撞时经历的时间为       s，A球离开桌面的速度为       m/s。

如图所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大40 N，求：

(1)线断开前的瞬间，线受到的拉力大小；
(2)线断开的瞬间，小球运动的线速度大小；
(3)如果小球离开桌面时，速度方向与桌边缘的夹角为60° ，桌面高出地面0.8 m，求小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离．

如图所示，有一长为L的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，现使小球恰好在竖直平面内做完整的圆周运动，已知水平面上的C点在O点的正下方，且到O点的距离为1.9 L，不计空气阻力，求：(g＝10 m/s2)

(1)小球通过最高点A的速度vA；
(2)若小球通过最低点B时，细线对小球的拉力T恰好为小球重力的6倍，且小球通过B点时细线断裂，求小球落地点到C的距离．

（8分）在我国南方农村地区有一种简易水轮机，如图所示，从悬崖上流出的水可看做连续做平抛运动的物体，水流轨道与下边 放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动，输出动力．当该系统工作稳定时，可近似认为水的末速度与 轮子边缘的线速度相同．设水的流出点比轮轴高h＝5.6 m，轮子半径  R＝1 m．调整轮轴O的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平线成θ＝37°角．(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)问：

（1）水流的初速度v0大小为多少？
（2）若不计挡水板的大小，则轮子转动的角速度为多少？

（10分）如图15所示，平台上的小球从A点水平抛出，恰能无碰撞地进入光滑的BC斜面，经C点进入光滑平面CD时速率不变，最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内。已知小球质量为，A、B两点高度差，BC斜面高，倾角，悬挂弧筐的轻绳长为，小球看成质点，轻质筐的重量忽略不计，弧形轻质筐的大小远小于悬线长度，重力加速度为g ,试求：

（1）B点与抛出点A的水平距离x；
（2）小球运动至C点的速度大小；
（3）小球进入轻质筐后瞬间，小球所受拉力的大小

（16分）如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形ABC（圆半径比细管的内径大得多）和直线CD组成的轨道固定在水平桌面上，已知ABC部分的半径R="1.0" m，CD段长L=1.5m。弹射装置将一个质量为0.8kg的小球（可视为质点）以某一水平初速度从A点弹入轨道，小球从D点离开轨道随即水平抛出后恰落入水平面上的小孔P内，已知小球刚落进小孔P时，重力的功率为32W，小球从A运动到P的整个过程经历的时间为1.328s，不计空气阻力， g取10m/s2，π取值3.14。求：

⑴D与P间的水平间距；
⑵半圆形弯管ABC对小球作用力的大小。

从某一高度平抛一物体，当抛出2S后它的速度方向与水平方向成45°，落地时速度方向与水平面成60°，g取10m/s2，求：
(1)抛出时的速度       (2)抛出点距地面的高度

如图所示，甲，乙两人分别站在赤道和纬度为45°的地面上随地球一起绕地轴做匀速圆周运动，则甲、乙在上述过程中具有相同的物理量是（    ）

A．线速度B．周期C．向心力D．向心加速度

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