题目内容
半径R=4 500 km的某星球上有一倾角为θ=30°的固定斜面，一质量为m=1 kg的小物块在力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，力F始终与斜面平行，如图甲所示。已知小物块和斜面间的动摩擦因数
，力F随位移s变化的规律如图乙所示（取沿斜面向上方向为正），那么小物块运动12 m时速度恰好又为零，试求：
(1)该星球表面上的重力加速度；
(2)从该星球表面抛出一个物体，为使该物体不再落回星球，至少需要多大速度？
，力F随位移s变化的规律如图乙所示（取沿斜面向上方向为正），那么小物块运动12 m时速度恰好又为零，试求： (1)该星球表面上的重力加速度；
(2)从该星球表面抛出一个物体，为使该物体不再落回星球，至少需要多大速度？
解：(1)假设星球表面的重力加速度为g，根据动能定理，小物块在力F1作用过程中有
①
FN=mgcosθ，f=μFN ②
小物块在力F2作用过程中有
③
由图可知F1=20 N，s1=6 m，F2=4 N，s2=6 m
由①②③式得g=8 m/s2
(2)要使抛出的物体不再落回星球，物体的最小速度v'必须满足
① FN=mgcosθ，f=μFN ②
小物块在力F2作用过程中有
③ 由图可知F1=20 N，s1=6 m，F2=4 N，s2=6 m
由①②③式得g=8 m/s2
(2)要使抛出的物体不再落回星球，物体的最小速度v'必须满足
练习册系列答案
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一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。
（1）首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω，如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像。
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| F/N | 2.42 | 1.90 | 1.43 | 0.97 | 0.76 | 0.50 | 0.23 | 0.06 |
| ω/rad·s-1 | 28.8 | 25.7 | 22.0 | 18.0 | 15.9 | 13.0 | 8.5 | 4.3 |
（3）在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图像，他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中，如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论，他们得出F∝ r的结论，你认为他们的依据是_______________________________。
（4）通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的大小为__________，单位是________。
力F随位移s变化的规律如图(b)所示（取沿斜面向上的方向为正），那么小物块运动12 m时速度恰好为零，试求： 