(考生请注意:请任选A或B完成)A.已知引力常量为G,地球的质量为M,地球自转的角速度为ω0,月球绕地球转动的角速度为ω,假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高,则此树顶

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀速圆周运动/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(考生请注意:请任选A或B完成)
A.已知引力常量为G,地球的质量为M,地球自转的角速度为ω0,月球绕地球转动的角速度为ω,假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高,则此树顶上一只苹果的线速度大小为___________,此速度___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)月球绕地球运转的线速度。
B.一小船与船上人的总质量为160kg,以2m/s的速度匀速向东行驶,船上一个质量为60kg的人,以6m/s的水平速度(相对跳离时小船的速度)向东跳离此小船,若不计水的阻力,则人跳离后小船的速度大小为_________m/s,小船的运动方向为向______。

◎ 答案

A.ω0 ,大于 B.0.25,向西

◎ 解析

(1)根据万有引力提供向心力=mrω2,求出月球的轨道半径,根据v=rω,可得出苹果的线速度.比较两个线速度,它们的半径相同,只要得出角速度的大小关系,即可得知.
(2)根据动量守恒定律列出等式解决问题.列动量守恒等式时要注意方向问题和参照系的选择,即解题时要规定正方向和选择同一个惯性参照系.
解:(1)万有引力提供向心力=mrω2,r=根据v=rω0,所以v=ω0.地球自转的角速度等于同步卫星的角速度,轨道半径越大,角速度越小,知同步卫星的角速度大于月球绕地球转动的角速度,根据v=rω,苹果的线速度大于月球绕地球运转的线速度.
(2)规定向东为正方向.选择河面为参照系.人跳离此小船前后小船与船上人动量守恒.
(m+m)v0=mv+mv     v-v=6m/s.
解得:v=5.75,v=-0.25m/s,负号说明小船的运动方向为与正方向相反,即向西.
点评:(1)解决本题的关键掌握万有引力提供向心力.
(2)由于动量是矢量,具有方向性,在讨论动量守恒时必须注意到其方向性.为此首先规定一个正方向,然后在此基础上进行研究.
动量守恒定律中的各个速度必须是对同一个惯性参照系而言的

◎ 知识点

    专家分析,试题“(考生请注意:请任选A或B完成)A.已知引力常量为G,地球的质量为M,地球自转的角速度为ω0,月球绕地球转动的角速度为ω,假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高,则此树顶…”主要考查了你对  【匀速圆周运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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