如图所示，宇航员在地球上用一根长0.5m细绳拴着一个小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，用传感器测出小球在最高点A时的速度大小v=3m/s及绳上的拉力F=4N．若宇航员将此小球和细

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 104 阅读 [打印]
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◎ 题目

如图所示，宇航员在地球上用一根长0.5m细绳拴着一个小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，用传感器测出小球在最高点A时的速度大小v=3m/s及绳上的拉力F=4N．若宇航员将此小球和细绳带到某星球上，在该星球表面上让小球也在竖直平面内做圆周运动，用传感器测出当小球在最高点速度大小为v′=2m/s时，绳上拉力F′=3N．取地球表面重力加速度g=10m/s2，忽略星球的自转的影响，空气阻力不计．求：
（1）该小球的质量m；
（2）该星球表面附近的重力加速度g′；
（3）已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地=1：4，求该星球与地球的第一宇宙速度之比v星：v地．
魔方格

◎ 答案

（1）小球在最高点A时，根据牛顿第二定律列出等式
F+mg=m
v2
l

 解得  m=0.5kg  
（2）该星球表面上让小球也在竖直平面内做圆周运动，根据牛顿第二定律列出等式
F′+mg′=m
v′2
l

 解得   g'=2m/s2  
（3）根据重力提供向心力得：
mg=m
v21
R
v1=

gR

所以
v星
v地
=

g′R星

gR地
=

5
10

答：（1）该小球的质量是0.5kg；
（2）该星球表面附近的重力加速度g′=2m/s2；
（3）该星球与地球的第一宇宙速度之比v星：v地=

5
：10

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，宇航员在地球上用一根长0.5m细绳拴着一个小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，用传感器测出小球在最高点A时的速度大小v=3m/s及绳上的拉力F=4N．若宇航员将此小球和细…”主要考查了你对  【向心力】，【万有引力定律的其他应用】，【牛顿第二定律】  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。 閻℃帒鎳庣粩鑸电瑹閸喖鐒洪幖瀛樸仦缁楀懘宕￠弴姘卞枠闁诡垽鎷� 婵絽绻愰妵澶嬶紣閸℃绲块柛鎺濆亰閺佸﹥娼婚崶椋庣闁告娲栧畷鐔稿濡鍔曞ù婊庡亗缁楀宕戦敓锟�
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星球 宇航员 测出 知识点 大小
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    酒后驾驶会导致许多安全隐患    		如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，下列传述正确的是（）A．小球的速度一直减小B．小球的加速度先减小后增大C．小球的加
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    如图，纸面内有E、F、G三点，
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