题目内容
(9分)宇航员在地球上用一根长0.
=3m/s及绳上的拉力F=14N。若宇航员将此小球和细绳带到某星球上,在该星球表面上让小球也在竖直平面内做圆周运动,用传感器测出在最低点时绳上拉力F1=9N,最高点时绳上拉力F2=3N。取地球表面重力加速度
=10m/s2,空气阻力不计。求:
(1)该小球的质量m;
(2)该星球表面附近的重力加速度g′;
(3)已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地=1:4,求该星球的质量与地球质量之比M星:M地。
(1)在地球上圆周最低点,由牛顿第二定律:
得
kg(2分)
(2)在星球上圆周最高点,由牛顿第二定律:
(1分)
在星球上圆周最低点,由牛顿第二定律:
(1分)
由机械能守恒定律:
(1分)
以上三式联立解得: g′=2 m/s2(1分)
(3)依题意由
得
(1分)
(1分)
得
(1分)
如有其它解法,只要正确,可参照给分。
练习册系列答案
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| A、飞船做圆周运动的圆心与地心重合 | B、载人飞船轨道高度小于地球同步卫星的轨道高度 | C、载人飞船绕地球作匀速圆周运动的速度略大于第一宇宙速度7.9km/s | D、宇航员在飞船中绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态 |