题目内容
【题目】在星球X上将一个轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把质量为m的物体轻放在弹簧上端,物体由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的部分关系图线如图所示(其中a0与x0已知).若星球的半径为R,万有引力常量为G,则( )
A.轻弹簧的劲度系数为
B.星球X的密度为
C.物体向下运动的过程中,最大速度为
D.在星球X上发射一颗卫星,最小发射速度是
【答案】AC
【解析】
A.由图可知,当弹簧压缩量为0时,物体只受重力,则有:
当弹簧的压缩量为时,物体的加速度为0,则弹簧的弹力等于,所以弹簧的劲度系数:
故A正确;
B.对星球表面的物体,有:
解得:
又:
联立可得:
故B错误;
C.物体压缩弹簧的过程中重力与弹簧的弹力做功,当物体的加速度为0时速度最大,与动能定理可得:
联立可得:
故C正确;
D.在星球X上发射一颗卫星,最小发射速度是卫星绕该星球的表面做匀速圆周运动,则有:
解得:
故D错误.
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