荡秋千是大家喜爱的一项体育活动.随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其它是星球上享受荡秋千的乐趣.假设你所在某星球的质量是M,半径为R,C万有引力常量为G;

◎ 题目

荡秋千是大家喜爱的一项体育活动.随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其它是星球上享受荡秋千的乐趣.假设你所在某星球的质量是M,半径为R,C万有引力常量为G;秋千质量不计,摆动过程中阻力不计,摆角小于90°,人的质量为m,那么:
(1)该星球表面附近的重力加速度g等于多少?
(2)若最大摆角为θ,求摆到最低点时踏板对人的支持力?

◎ 答案

(1)据在星球表面附近的重力等于万有引力,有mg=
GMm
R2

解得  g=
GM
R2

(2)摆动到最低点时,人对秋千踏板的压力最大.
由最高点运动到最低点时,据机械能守恒有 mgl(1-cosθ)=
1
2
mv2
在最低点,据牛顿第二定律,有
N-mg=m
v2
l
    
解得N=
GMm(3-2cosθ)
R2

答:(1)该星球表面附近的重力加速度g等于
GM
R2

(2)摆到最低点时踏板对人的支持力为
GMm(3-2cosθ)
R2

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“荡秋千是大家喜爱的一项体育活动.随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其它是星球上享受荡秋千的乐趣.假设你所在某星球的质量是M,半径为R,C万有引力常量为G;…”主要考查了你对  【万有引力定律的其他应用】,【机械能守恒定律】  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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