题目内容
如图所示,在投球游戏中,小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上,停在不同高度处将小球水平抛出落入固定的球框中。已知球框距地面的高度为h0,小球的质量为m,抛出点与球框的水平距离始终为L,忽略空气阻力。
(1)小球距地面高为H0处水平抛出落入球框,求此过程中小球重力势能的减少量;
(2)若小球从不同高度处水平抛出后都落入了球框中,试推导小球水平抛出的速度v与抛 出点高度H之间满足的函数关系;
(3)为防止球入框时弹出,小明认为球落入球框时的动能越小越好。那么,它应该从多高处将球水平抛出,可以使小球入框时的动能最小?并求该动能的最小值。
(1)小球重力势能的减少量为
(4分)
(2)设小球做平抛运动的时间为t,则
(1分)
(1分)
得:
(H>h0) 或
(2分)
(3)由机械能守恒得
(1分)
(1分)
当
时,
(2分)
太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆形,各行星的半径、日星距离和质量如下表所示:
| 行星名称 | 水星 | 金星 | 地球 | 火星 | 木星 | 土星 | 天王星 | 海王星 |
| 日星距离/×1011m | 0.58 | 1.08 | 1.50 | 2.28 | 7.78 | 14.29 | 28.71 | 45.04 |
| 质量/×1024 kg | 0.33 | 4.87 | 6.00 | 0.64 | 1 900 | 569 | 86.8 | 102 |
由表中所列数据可以估算天王星公转的周期最接近于
A.7 000年 B.85 年 C.20年 D.10年