题目内容
【题目】我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后,与已经在轨运行的“天宫二号”空间实验室成功对接形成组合体。假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,已知地球质量为M、组合体质量为m、地球的半径为R、地球表面处重力加速度为g,且不考虑地球自转的影响
(1)求地球对该组合体万有引力F的大小;
(2)求该组合体运行的线速度v的大小;
(3)在太空失重的环境中,可以做很多有趣的实验,你认为在“天宫二号”空间实验室中可进行哪些物理小实验?请写出1个实验。
【答案】(1)(2)(3)略(只要合理即可)
【解析】(1)在地球表面附近,某物体m所受重力和万有引力近似相等,
则有: , 推导得:GM=gR2
设该组合体的质量为m1,绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,
组合体做匀速圆周运动的半径为r=R + h,地球对该组合体的万有引力的大小
F万=
(2)根据牛顿第二定律,
F万= ,
解得:
(3)可以用力的传感器测出物体受到的拉力,通过刻度尺量出弹簧的伸长量,探究弹簧弹力与伸长量之间的关系等
【题目】某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。打点计时器的工作频率为50Hz。
(1)实验中木板略微倾斜,这样做_________;
A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑 |
B.是为了增大小车下滑的加速度 |
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 |
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动 |
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1…橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为____m/s。(保留三位有效数字)
(3)若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示,根据图线形状,可知对W与v的关系符合实际的是图_______。