内容正文:
物理学科高一年级五月月考试题卷
考试范围:人教版必修二 考试时间:75分钟;
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。)
1. 如图所示为歼战机向上加速爬升的精彩画面,下图中曲线为爬升轨迹,则歼在轨迹上P点受到合力方向可能的是( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,小车以速度v匀速向右运动,通过滑轮拖动物体A上升,不计滑轮摩擦与绳子质量,当绳子与水平面夹角为时,下面说法正确的是( )
A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为
C. 物体A减速上升 D. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力
3. 在物理学的研究中用到的思想方法很多,下列关于几幅书本插图的说法中错误的是( )
A. 甲图中,A点逐渐向B点靠近时,观察AB割线的变化,就是曲线在B点的切线方向,运用了极限思想.说明质点在B点的瞬时速度方向
B. 乙图中,研究小船渡河问题时,主要运用了理想化模型的思想
C. 丙图中,探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D. 丁图中,卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量
4. 一只虫子在竖直面内沿一圆弧形树枝从上向下滑动的过程如图所示,虫子沿着树枝滑落的运动可近似看作匀速率运动,关于虫子从B点运动到圆弧最低点的过程,下列说法正确的是( )
A. 因为虫子做的是匀速率运动,所以虫子处于平衡状态,其所受的合外力为零
B. 由于虫子做匀速圆周运动,因此合外力方向指向圆心
C. 虫子下滑过程中,树枝对虫子的作用力等于虫子所受的重力
D. 虫子下滑过程中重力的功率不变
5. 物理来源于生活,也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现的情况,分析正确的是( )
A. 图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时,小球的线速度保持不变
B. 图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动时,圆盘对物体的摩擦力方向一定指向圆心
C. 图丙中汽车过拱桥最高点时,速度越小,对桥面的压力越大
D. 图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻,是因为受到的离心力大于向心力
6. 如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛。下列说法正确的有( )
A. 它们的落地时间相同
B. 运动过程中重力做的功相等
C. 它们落地时的速度相同
D. 它们落地时重力的瞬时功率相等
7. 如图所示,长的轻杆的一端固定在水平转轴O上,另一端固定一质量的小球,小球随轻杆绕转轴在竖直平面内做线速度的匀速圆周运动,重力加速度g取,不计空气阻力.小球运动到水平位置A时,轻杆对小球的作用力大小为( )
A. B. C. D.
请阅读下述文字,完成以下各题。
请阅读下述文字,完成下题。
2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。如图所示,中国空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知空间站的质量为m,绕地球运动的轨道半径为r,地球质量为M,地球半径为R,引力常量为G。地球可视为质量分布均匀的球体。
8. 空间站绕地球做匀速圆周运动时,受到地球的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
9. 空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为( )
A. B. C. D.
10. 质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动,图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变,在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是( )
A. 汽车受到的阻力200N
B. 汽车的最大牵引力为800N
C. 8s~18s过程中汽车牵引力做的功为8×104J
D. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小为90m
二、多选题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)
11. 下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A. 如图甲,在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力和向心力
B. 如图乙,汽车通过凹形桥的最低点时,速度越大,越容易爆胎
C. 如图丙,在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是当速度较大时减轻轮缘与外轨的挤压
D. 如图丁,洗衣机脱水桶的脱水原理是因为衣服太重,把水从衣服内压出来了
12. 如图所示,在同一平面内的三颗不同人造地球卫星A、B、C,都环绕地球做匀速圆周运动,关于各物理量的关系,下列说法中正确的是( )
A. 三颗卫星的线速度
B. 根据万有引力定律,可知卫星所受地球引力
C. 三颗卫星的角速度
D. 三颗卫星的向心加速度
13. 足球在空中运动的轨迹如图,若以地面为参考平面,不计空气阻力,下列能表示足球在空中运动过程的加速度a、重力势能随离地面高度h变化的图像是( )
A. B.
C. D.
14. 如图所示,质量相同的P、Q两球均处于静止状态,现用小锤打击弹性金属片,使P球沿水平方向弹出,Q球同时被松开而自由下落,则
A. P、Q两球同时落地
B. Q先落地,P后落地
C. 下落过程中,两球的重力平均功率相同
D. 下落至相同高度时,两球的重力瞬时功率不同
15. 半径为R = 1m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4m/s的速度水平抛出,半径OA方向恰好与该初速度的方向相同,如图所示。若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,则圆盘转动的角速度大小可能是( )
A. 8πrad/s B. 12πrad/s
C. 16πrad/s D. 20πrad/s
第II卷(非选择题)
三、实验题(本大题共2小题,每空3分,共24分)
16. 某实验小组分别用图甲、乙所示的装置探究平抛运动的特点,重力加速度大小取 。
(1)用图甲装置进行的实验,是用来探究平抛运动在________(选填“水平”或“竖直”)方向上的运动特点,多次实验后,发现M、N两球总是同时落地。
(2)用图乙装置进行实验时,斜槽轨道末端________(选填“需要”或“不需要”)水平,小球_______(选填“需要”或“不需要”)每次都从斜槽上同一位置由静止释放。
(3)实验结果如图丙所示,则小球从A点运动到C点的时间为t=________s,抛出时的初速度大小为________m/s
17. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图所示,小球放在挡板A、B或C处做圆周运动的轨道半径之比为1:2:1。塔轮自上而下有三层,每层左右半径之比由上至下分别是1:1、2:1和3:1。
(1)在某次实验中,周老师把两个质量相等的钢球放在A、C位置,传动皮带调至第三层塔轮,转动手柄,观察左右标出的刻度,此时可研究向心力的大小与__的关系
A. 质量m B. 角速度 C. 半径r D. 线速度v
(2)若传动皮带套在塔轮第二层,两个质量相等的钢球放在B、C位置,则匀速塔轮转动时,钢球所受向心力大小之比为__________
(3)在实验时逐渐加大手柄转速,左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值__________
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
四、计算题(本大题共2小题,第18题12分,第19题14分,共26分)
18. 如图所示为投弹练习,飞机投弹时距地面高度以速度沿水平方向匀速飞行(炸弹离开飞机时相对飞机的初速度为零),飞机和投弹目标均视为质点,不计空气阻力。炸弹准确命中地面上的固定目标。(重力加速度g取)求:
(1)炸弹从被投出到落地所用的时间;
(2)炸弹击中目标前瞬间的速度大小;
(3)飞机是从距目标水平距离多远时投弹的。
19. 假设宇航员在质量为M,半径为R的某星球表面做了一个实验:将一个质量为m的物体置于半径为r的水平圆盘边缘,物体与圆盘间的动摩擦因数为μ,使圆盘绕过圆心的竖直轴转动,转速缓慢增加,某时刻物体从圆盘上滑出,经时间t落地。设引力常量为G;物体与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
求:(1)该星球表面的重力加速度大小;
(2)物体离开圆盘时的速度大小;
(3)落地点到圆盘圆心的水平距离。
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物理学科高一年级五月月考试题卷
考试范围:人教版必修二 考试时间:75分钟;
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。)
1. 如图所示为歼战机向上加速爬升的精彩画面,下图中曲线为爬升轨迹,则歼在轨迹上P点受到合力方向可能的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据曲线运动的条件,合力指向轨迹凹侧,又因是加速爬升,则合力与速度夹角为锐角。
故选A。
2. 如图所示,小车以速度v匀速向右运动,通过滑轮拖动物体A上升,不计滑轮摩擦与绳子质量,当绳子与水平面夹角为时,下面说法正确的是( )
A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为
C. 物体A减速上升 D. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力
【答案】B
【解析】
【详解】AB.将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解,则物体A的速度与小车的速度沿绳方向的分速度大小相等,即
故A错误,B正确;
CD.小车向右匀速运动,v不变,减小,增大,所以增大,物体A加速上升,加速度向上,合外力向上,绳子对物体A的拉力大于物体A的重力,故C、D错误。
故选B。
3. 在物理学的研究中用到的思想方法很多,下列关于几幅书本插图的说法中错误的是( )
A. 甲图中,A点逐渐向B点靠近时,观察AB割线的变化,就是曲线在B点的切线方向,运用了极限思想.说明质点在B点的瞬时速度方向
B. 乙图中,研究小船渡河问题时,主要运用了理想化模型的思想
C. 丙图中,探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D. 丁图中,卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中,A点逐渐向B点靠近时,观察AB割线的变化,就是曲线在B点的切线方向,运用了极限思想.说明质点在B点的瞬时速度方向,A正确。不符合题意;
B.乙图中,研究小船渡河问题时,主要运用了等效替代,B错误,符合题意;
C.丙图中,探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量,C正确,不符合题意;
D.丁图中,卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量,D正确,不符合题意。
故选B。
4. 一只虫子在竖直面内沿一圆弧形树枝从上向下滑动的过程如图所示,虫子沿着树枝滑落的运动可近似看作匀速率运动,关于虫子从B点运动到圆弧最低点的过程,下列说法正确的是( )
A. 因为虫子做的是匀速率运动,所以虫子处于平衡状态,其所受的合外力为零
B. 由于虫子做匀速圆周运动,因此合外力方向指向圆心
C. 虫子下滑过程中,树枝对虫子的作用力等于虫子所受的重力
D. 虫子下滑过程中重力的功率不变
【答案】B
【解析】
【详解】AB.虫子做匀速圆周运动,虫子的合外力不为零,合外力方向指向圆心,故A错误,B正确;
C.虫子下滑过程中,虫子受力不平衡,故树枝对虫子的作用力不等于虫子所受的重力,故C错误;
D.虫子下滑过程中重力与速度的夹角逐渐增大,可知重力的功率逐渐减小,故D错误。
故选B。
5. 物理来源于生活,也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现的情况,分析正确的是( )
A. 图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时,小球的线速度保持不变
B. 图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动时,圆盘对物体的摩擦力方向一定指向圆心
C. 图丙中汽车过拱桥最高点时,速度越小,对桥面的压力越大
D. 图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻,是因为受到的离心力大于向心力
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球在水平面做匀速圆周运动时,速度的大小不变,方向不 断变化,可知,小球的速度发生变化,故A错误;
B.图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动,对物体分析可知,重力与支持力平衡,由摩擦力提供向心力,当物体做变速圆周运动 时,线速度的大小变化,切线方向加速度不为0,物体的加速度不指向圆心,即摩擦力不指向圆心,当物体做匀速圆周运动 时,物体的线速度大小不变,切线方向的加速度为0,物体的加 速度方向指向圆心,即摩擦力方向指向圆盘圆心,故B错误;
C.汽车过拱桥最高点时,对汽车进行分析有
可知速度越小,桥面对汽车支持力越大,根据牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力也越大,故C正确;
D.离心力与向心力均是一种效果力,实际上根本不存在,轿车转弯时速度过大发生侧翻,是因为速度越大,所需要的向心力越大,地面对车的摩擦力不足以提供所需要的向心力,导致车做离心运动,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛。下列说法正确的有( )
A. 它们的落地时间相同
B. 运动过程中重力做的功相等
C. 它们落地时的速度相同
D. 它们落地时重力的瞬时功率相等
【答案】B
【解析】
【详解】A. 设斜面高度为h,a沿斜面下滑的时间为t,则有:
解得:
b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛,根据
解得:,由此可知它们运动的时间不相等,故A错误;
B.三个小球的重力一样,下落的高度差一样,所以运动过程中重力做的功相等,故B正确;
C.因为a、b两球初速度为0,c的初速度不为0,由机械能守恒定律可知:a、b两球的落地时的速度大小相等,小于c球的落地速度,所以它们落地时的速度不相同,故C错误;
D. 根据重力做功的瞬时功率公式:,可知自由落体和平抛的瞬时功率相同即Pb=Pc,由于物体沿斜面下滑到底端时的竖直分速度速度小于自由下落时的竖直速度,即Pa<Pb,由上可知Pa<Pb=Pc,故D错误.
7. 如图所示,长的轻杆的一端固定在水平转轴O上,另一端固定一质量的小球,小球随轻杆绕转轴在竖直平面内做线速度的匀速圆周运动,重力加速度g取,不计空气阻力.小球运动到水平位置A时,轻杆对小球的作用力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】小球运动到水平位置A时,水平方向根据牛顿第二定律可得
竖直方向根据受力平衡可得
则小球运动到水平位置A时,轻杆对小球的作用力大小为
故选A。
请阅读下述文字,完成以下各题。
请阅读下述文字,完成下题。
2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。如图所示,中国空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知空间站的质量为m,绕地球运动的轨道半径为r,地球质量为M,地球半径为R,引力常量为G。地球可视为质量分布均匀的球体。
8. 空间站绕地球做匀速圆周运动时,受到地球的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
9. 空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为( )
A. B. C. D.
【答案】8. D 9. A
【解析】
【8题详解】
根据万有引力计算公式,空间站绕地球做匀速圆周运动时,受到地球的万有引力大小为
故选D。
【9题详解】
根据万有引力提供向心力
空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为
故选A。
10. 质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动,图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变,在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是( )
A. 汽车受到的阻力200N
B. 汽车的最大牵引力为800N
C. 8s~18s过程中汽车牵引力做的功为8×104J
D. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小为90m
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.当牵引力等于阻力时,速度达到最大值,则有
故A错误;
B.汽车做匀加速运动的牵引力最大,则有
故B错误;
C.8s-18s过程中汽车牵引力已达到最大功率,所以牵引力做的功为
W=Pt=8×104J
故C正确;
D.8s~18s过程中,根据动能定理得
解得
s=95.5m
故D错误;
故选C。
二、多选题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)
11. 下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A. 如图甲,在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力和向心力
B. 如图乙,汽车通过凹形桥的最低点时,速度越大,越容易爆胎
C. 如图丙,在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是当速度较大时减轻轮缘与外轨的挤压
D. 如图丁,洗衣机脱水桶的脱水原理是因为衣服太重,把水从衣服内压出来了
【答案】BC
【解析】
【详解】A.如图甲,在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力作用,它们的合力提供向心力。故A错误;
B.如图乙,汽车通过凹形桥的最低点时,由
解得
可知速度越大,汽车所受地面的支持力越大,越容易爆胎。故B正确;
C.如图丙,在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,则火车所受重力与地面支持力的合力有水平方向的分力,目的是当速度较大时减轻轮缘与外轨的挤压。故C正确;
D.如图丁,洗衣机脱水桶的脱水原理是因为附着在衣服上的水,做离心运动,与衣服脱离。故D错误。
故选BC。
12. 如图所示,在同一平面内的三颗不同人造地球卫星A、B、C,都环绕地球做匀速圆周运动,关于各物理量的关系,下列说法中正确的是( )
A. 三颗卫星的线速度
B. 根据万有引力定律,可知卫星所受地球引力
C. 三颗卫星的角速度
D. 三颗卫星的向心加速度
【答案】AC
【解析】
【详解】ACD.由万有引力提供向心力可得
可得
,,
由于
则有
,,
故AC正确,D错误;
B.根据
由于不知道三颗卫星的质量关系,所以无法比较三颗卫星所受地球引力大小关系,故B错误。
故选AC。
13. 足球在空中运动的轨迹如图,若以地面为参考平面,不计空气阻力,下列能表示足球在空中运动过程的加速度a、重力势能随离地面高度h变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.足球在空中运动过程只受重力作用,加速度恒为重力加速度,保持不变,故A正确,B错误;
CD.以地面为参考平面,根据重力势能表达式可得
可知图像为过原点的一条倾斜直线,故C正确,D错误。
故选AC。
14. 如图所示,质量相同的P、Q两球均处于静止状态,现用小锤打击弹性金属片,使P球沿水平方向弹出,Q球同时被松开而自由下落,则
A. P、Q两球同时落地
B. Q先落地,P后落地
C. 下落过程中,两球的重力平均功率相同
D. 下落至相同高度时,两球的重力瞬时功率不同
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据装置图可知,两球由相同高度同时运动,P做平抛运动,Q做自由落体运动,P竖直方向的分运动也是自由落体运动,因此两球将同时落地,故A正确,B错误;
C.由于两球同时落时,且重力做功相同,根据,所以重力做功的平均功率相同,故C正确;
D.由于落地时竖直分速度相同,根据P=mgvy,所以两球落地时的重力做功的瞬时功率相同,故D错误.
15. 半径为R = 1m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4m/s的速度水平抛出,半径OA方向恰好与该初速度的方向相同,如图所示。若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,则圆盘转动的角速度大小可能是( )
A. 8πrad/s B. 12πrad/s
C. 16πrad/s D. 20πrad/s
【答案】AC
【解析】
【详解】小球做平抛运动的时间
t = = s = 0.25s
小球平抛运动的时间和圆盘转动的时间相等,设圆盘的转动周期为T,则有
t = nT = n·(n = 1,2,3,…)
解得
ω = 8nπrad/s(n = 1,2,3,…)
当n = 1时,ω = 8πrad/s;当n = 2时,ω = 16πrad/s。
故选AC。
第II卷(非选择题)
三、实验题(本大题共2小题,每空3分,共24分)
16. 某实验小组分别用图甲、乙所示的装置探究平抛运动的特点,重力加速度大小取 。
(1)用图甲装置进行的实验,是用来探究平抛运动在________(选填“水平”或“竖直”)方向上的运动特点,多次实验后,发现M、N两球总是同时落地。
(2)用图乙装置进行实验时,斜槽轨道末端________(选填“需要”或“不需要”)水平,小球_______(选填“需要”或“不需要”)每次都从斜槽上同一位置由静止释放。
(3)实验结果如图丙所示,则小球从A点运动到C点的时间为t=________s,抛出时的初速度大小为________m/s
【答案】(1)竖直 (2) ①. 需要 ②. 需要
(3) ①. 0.2 ②. 1
【解析】
【小问1详解】
用图甲装置进行的实验,是用来探究平抛运动在竖直方向上的运动特点,多次实验后,发现M、N两球总是同时落地。
【小问2详解】
[1][2]为了让小球在斜槽末端获得水平方向的速度以保证小球做平抛运动,斜槽末端需要水平,本实验中需要小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放,才可保证小球每次做平抛运动的初速度相同。
【小问3详解】
[1][2]由图可知A、B两点间的水平位移等于B、C两点间的水平位移,则A、B两点间的时间间隔等于B、C两点间的时间间隔,设该时间间隔为T,在竖直方向上,根据逐差公式有
解得T=0.1s
所以球从A点运动到C点的时间为t=2T=0.2s
小球做平抛运动的初速度大小为
17. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图所示,小球放在挡板A、B或C处做圆周运动的轨道半径之比为1:2:1。塔轮自上而下有三层,每层左右半径之比由上至下分别是1:1、2:1和3:1。
(1)在某次实验中,周老师把两个质量相等的钢球放在A、C位置,传动皮带调至第三层塔轮,转动手柄,观察左右标出的刻度,此时可研究向心力的大小与__的关系
A. 质量m B. 角速度 C. 半径r D. 线速度v
(2)若传动皮带套在塔轮第二层,两个质量相等的钢球放在B、C位置,则匀速塔轮转动时,钢球所受向心力大小之比为__________
(3)在实验时逐渐加大手柄转速,左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值__________
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
【答案】(1)B (2)1:2
(3)C
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法可知,传动皮带调至第三层塔轮,二者的角速度不同,小球的半径和质量相同,故探究向心力的大小与角速度的关系。
故选B。
【小问2详解】
传动皮带套在塔轮第二层,根据可知两球的角速度之比为
圆周运动的半径之比为
根据可知向心力之比为
【小问3详解】
加大手柄转速,左右两塔轮转动的角速度之比不变,半径、及小球的质量不变,故向心力的大小之比不变,即左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值不变。
故选C。
四、计算题(本大题共2小题,第18题12分,第19题14分,共26分)
18. 如图所示为投弹练习,飞机投弹时距地面高度以速度沿水平方向匀速飞行(炸弹离开飞机时相对飞机的初速度为零),飞机和投弹目标均视为质点,不计空气阻力。炸弹准确命中地面上的固定目标。(重力加速度g取)求:
(1)炸弹从被投出到落地所用的时间;
(2)炸弹击中目标前瞬间的速度大小;
(3)飞机是从距目标水平距离多远时投弹的。
【答案】(1)8s;(2)100m/s;(3)480m。
【解析】
【详解】(1)炸弹离开飞机后做平抛运动,竖直方向上有
代入数据解得
(2)炸弹落地时的竖直分速度
炸弹刚落地时的速度大小为
(3)飞机投弹时距目标的水平距离为
19. 假设宇航员在质量为M,半径为R的某星球表面做了一个实验:将一个质量为m的物体置于半径为r的水平圆盘边缘,物体与圆盘间的动摩擦因数为μ,使圆盘绕过圆心的竖直轴转动,转速缓慢增加,某时刻物体从圆盘上滑出,经时间t落地。设引力常量为G;物体与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
求:(1)该星球表面的重力加速度大小;
(2)物体离开圆盘时的速度大小;
(3)落地点到圆盘圆心的水平距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)由
得
(2)由
得
(3)水平射程
落地点到圆心的水平距离
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