题目内容
(14分)航天员在月球表面完成了如下实验:如图所示,在月球表面固定一竖直光滑圆形轨道,在轨道内的最低点,放一可视为质点的小球,当给小球水平初速度v0时,小球刚好能在竖直面内做完整的圆周运动。已知圆形轨道半径为r,月球的半径为R 。若在月球表面上发射一颗环月卫星,求最小发射速度。
解析试题分析: 设小球的质量为m ,月球质量为M ,月球表面的重力加速度为g
因球刚好完成圆周运动,小球在最高点有 ①
从最低点至最高点的过程有 ②
联立解得:
对月球表面的物体有:
在月球表面发射卫星的最小速度为月球的第一宇宙速度,也是月球表面的环绕速度有:
联立解得:
考点:本题考查了万有引力定律、机械能守恒、圆周运动等知识
练习册系列答案
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如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则( )
A.t1时刻小球动能最大 |
B.t2时刻小球动能最大 |
C.t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少 |
D.t2~t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 |