题目内容

【题目】某星球半径为R=6×106m,假设该星球表面上有一倾角为θ=30°的固定斜面,一质量为m=1kg的小物块在力,作用下从静止开始沿斜面向上运动,力F始终与斜面平行,如图甲所示.已知小物块和斜面间的动摩擦因数μ=,力F随位移x变化的规律如图乙所示(取沿斜面向上的方向为正向),如果小物块运动12m时速度恰好为零,已知万有引力常量G=6.67×1011Nm2/kg2.试求:(计算结果保留一位有效数字)

(1)该星球表面上的重力加速度g的大小;

(2)该星球的平均密度.

【答案】

【解析】

试题(1)对物块受力分析如图所示;

假设该星球表面的重力加速度为g,根据动能定理,小物块在力F1作用过程中有:

小物块在力F2作用过程中有:

由题图可知:

整理可以得到:

(2)根据万有引力等于重力:,则:

代入数据得

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