9．在某星球表面，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所示．豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m=0.2kg的小球，從軌道AB上高H處的某點由靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示．求：圓軌道的半徑及星球表面的重力加速度．

分析 小球從A到C運動的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律求出小球?qū)壍繡點的壓力與H的關(guān)系式，然后結(jié)合F-H圖線求出圓軌道的半徑和星球表面的重力加速度．

解答 解：小球過C點時滿足F+mg=m$\frac{{{v}_{C}}^{2}}{r}$
又根據(jù)mg（H-2r）=$\frac{1}{2}$mvC2
聯(lián)立解得F=$\frac{2mg}{r}$H-5mg
由題圖可知：H1=0.5 m時F1=0；H2=1.0 m時F2=5 N；
可解得g=5 m/s2
r=0.2 m
答：圓軌道的半徑為0.2m，星球表面的重力加速度為5 m/s2．

點評 本題是牛頓運動定律與機(jī)械能守恒定律的綜合題，解決本題的關(guān)鍵根據(jù)該規(guī)律得出壓力F與H的關(guān)系式．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．質(zhì)量為m1的圓環(huán)套在光滑的水平橫桿上，其下端通過一條不可伸長的細(xì)線拴著一個質(zhì)量為m2的小球，將小球拉起使細(xì)線偏離豎直方向一定角度如圖，放手讓小球落下至最低點的過程中線的拉力（　　）
A．對m1做正功B．對m2做正功C．對m2做負(fù)功D．對m2不做功

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖所示，一質(zhì)量為m的小球以初動能Ek0從地面豎直向上拋出，已知運動過程中受到恒定阻力f=kmg作用（k為常數(shù)且滿足0＜k＜1）．圖中兩條圖線分別表示小球在上升過程中動能和重力勢能與其上升高度之間的關(guān)系（以地面為零勢能面），h0表示上升的最大高度．則由圖可知，下列結(jié)論正確的是（　�。�
A．E1是最大勢能，且E1=$\frac{{E}_{k0}}{k+1}$
B．上升的最大高度h0=$\frac{{E}_{k0}}{（k+1）mg}$
C．落地時的動能Ek=$\frac{k{E}_{k0}}{k+1}$
D．在h1處，物體的動能和勢能相等，且h1=$\frac{{{E_{k0}}}}{（k+2）mg}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，ABCD是柱體玻璃棱鏡的橫截面，其中AE⊥BD，DB⊥CB，∠DAE=30°，∠BAE=45°，∠DCB=60°，一束單色細(xì)光束從AD面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與AD面的夾角α=60°．已知玻璃的折射率n=1.5，求：（結(jié)果可用正弦值表示）
（�。┻@束入射光線的入射角多大？
（ⅱ）該束光線第一次從棱鏡出射時的折射角．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．在物理學(xué)建立、發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進(jìn)步．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法中錯誤的是（　�。�
A．德國天文學(xué)家開普勒對他的導(dǎo)師--第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行了多年研究，得出了開普勒 三大行星運動定律
B．英國物理學(xué)家卡文迪許利用“卡文迪許扭秤”首先較準(zhǔn)確的測定了萬有引力常量
C．伽利略用“月-地檢驗”證實了萬有引力定律的正確性
D．牛頓認(rèn)為在足夠高的高山上以足夠大的水平速度拋出一物體，物體就不會再落在地球上

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示，是質(zhì)點做簡諧運動的圖象．由此可知（　�。�
A．t=0時，質(zhì)點位移、速度均為零
B．t=1s時，質(zhì)點位移最大，速度最大
C．t=2s時，質(zhì)點位移為零，速度沿負(fù)向最大
D．t=4s時，質(zhì)點停止運動

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

1．一物體做自由落體運動．在第1s內(nèi)和第2s內(nèi)，重力對該物體做的功之比為1：3；在第1s末和第2s末，重力做功的即時功率之比為1：2．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．關(guān)于對力和運動的研究，下列說法錯誤的是（　�。�
A．物體在恒力力作用下可以做曲線運動
B．在探究共點力的合成時用到了等效替代的思想方法
C．做曲線運動的物體，速度一定變化
D．伽利略通過理想斜面實驗，提出了“力是維持物體運動狀態(tài)的原因”的觀點

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．下列說法正確的是（　　）
A．物體做直線運動，所受的合力一定為零
B．物體做曲線運動，所受的合力一定變化
C．物體做平拋運動，物體的速度隨時間是均勻變化的
D．物體做勻速圓周運動，物體的速度不變化

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同步練習(xí)冊答案