内容正文:
宾县一中2025-2026学年高一下学期第一次月考
物 理 试 卷
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 如图所示,有关生活中的圆周运动实例分析,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 若拱桥最高点的曲率半径为R,汽车安全通过拱桥最高点的最小速度是
B. 火车转弯若超过规定速度行驶时,外轨对火车轮缘会有挤压作用
C. “水流星”表演中,在最高点处水对桶底一定有压力
D. 当湿衣服贴着滚筒洗衣机内壁随滚筒一起做匀速圆周运动时,到达最高点衣服受到的合力为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.若拱桥最高点的曲率半径为R,汽车安全通过拱桥最高点的速度满足
可得,即,则汽车安全通过拱桥最高点的最大速度是,故A错误;
B.火车转弯若超过规定速度行驶时,火车将做离心运动,则外轨会对火车轮缘会有挤压作用,故B正确;
C.在“水流星”表演中,在最高点处若“水流星”的速度恰好满足,即时,此时水对桶底没有压力,故C错误;
D.当湿衣服贴着滚筒洗衣机内壁随滚筒一起做匀速圆周运动时,到达最高点衣服具有向心加速度,根据牛顿第二定律可知受到的合力不可能为零,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,科技馆中的科普器材中常有齿轮传动装置,已知三个齿轮的半径之比RA:RB:RC=3:1:2,当齿轮转动的时候,下列说法中正确的是( )
A. 三个齿轮的角速度大小之比为1:1:1
B. 三个齿轮的周期大小之比为2:1:3
C. 三个齿轮边缘的线速度大小之比为3:1:2
D. 三个齿轮边缘的向心加速度大小之比为2:6:3
【答案】D
【解析】
【详解】AC.三个齿轮传动装置,边缘点线速度大小相等,所以
根据,
可得,故AC错误;
B.根据可得三个齿轮的周期大小之比,故B错误;
D.根据可得三个齿轮边缘的向心加速度大小之比,故D正确。
故选D。
3. 北京时间2025年11月1日,神舟二十一号航天员乘组顺利进驻中国空间站。随后,与神舟二十号航天员乘组拍下“全家福”。若此时空间站绕地球运行近似为匀速圆周运动,运动周期为 ,地球半径为 ,地球表面的重力加速度为 ,则下列说法正确的是( )
A. 空间站运动的速率为
B. 空间站运动的轨道半径为
C. 空间站运动的加速度大小为
D. 地球的质量为
【答案】B
【解析】
【详解】A.空间站线速度公式为,其中为空间站轨道半径,大于地球半径,因此,故A错误;
B.万有引力提供空间站向心力:,得
地球表面物体重力等于万有引力:,得黄金代换式,代入得,故B正确;
C.空间站加速度,将B中轨道半径代入得,与选项给出的表达式不符,故C错误;
D.由向心力公式推导地球质量为,式中为空间站轨道半径,不是地球半径,故D错误。
故选B。
4. 科技小组设计了在空间站测量物体质量的装置,如图所示。滑块放在水平桌面上,细线穿过桌面上的光滑小孔,连接滑块与下端竖直固定的弹簧测力计。若在空间站里让滑块以角速度做半径为R的匀速圆周运动时,拉力大小为F。已知滑块与桌面的动摩擦因数为,重力加速度为g,则滑块质量为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设滑块的质量为。在空间站中,滑块处于完全失重状态,弹力为零,故摩擦力为零,所以滑块在空间站中做匀速圆周的向心力由细线的拉力提供,则有
解得
故选B。
5. 质量的小球悬挂在轻弹簧下端,静止时弹簧的长度。如图所示,当小球在水平面内做匀速圆周运动时,弹簧轴线与竖直方向的夹角为60°,弹簧拉力大小为F,周期为1s,加速度大小为a。已知重力加速度,不计空气阻力,弹簧未超出弹簧限度。下列判断正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为150N/m
B. 弹簧的原长为0.4m
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.设弹簧的原长为,劲度系数为,小球悬挂在轻弹簧下端静止
当小球在水平面内做匀速圆周运动时,设弹簧的长度为,根据胡克定律
竖直方向
水平方向
又
解得,,,A错误,B正确,C错误;
D.当小球在水平面内做匀速圆周运动时,水平方向
可得,D错误。
故选B。
6. 有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在赤道表面上随地球一起转动,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,它们均做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则( )
A. a的向心加速度等于重力加速度g,c的向心加速度大于d的向心加速度
B. 在相同时间内b转过的弧长最长,a、c转过的弧长对应的角度相等
C. c在4小时内转过的圆心角是,a在1小时内转过的圆心角是
D. b的周期一定小于d的周期,d的周期一定小于24小时
【答案】B
【解析】
【详解】A.b的向心加速度等于重力加速度,a和c角速度相等,但a圆周运动的半径比
c的小,根据可知,a的向心加速度比c的小,根据万有引力提供向心力有
得
即轨道半径越大,向心加速度越小,故b的向心加速度比c的大,故a的向心加速度小于重力加速度g,c的向心加速度大于d的向心加速度,故A错误;
B.a、c角速度相等,故相等的时间内a、c转过的弧长对应的角度相等,但a圆周运动的半径比c的小,根据可知,
a的线速度比c的小,根据万有引力提供向心力有
得
即轨道半径越大,线速度越小,故
故b的线速度最大,在相同时间内b转过的弧长最长,故B正确;
C.c在4小时内转过的圆心角是,a在1小时内转过的圆心角是,故C错误;
D.根据开普勒第三定律可知,
因,d的周期一定大于24小时,故D错误。
故选B。
7. 一辆“复兴号”模型小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v−t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,g取10m/s2,则以下说法正确的是( )
A. 汽车在前5s内的牵引力为4×103N B. 汽车速度为25m/s时的加速度为4m/s2
C. 汽车的额定功率为80kW D. 汽车的最大速度为100m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车在前5s内做匀加速运动,加速度
由牛顿第二定律得
其中
解得,故A错误;
BCD.汽车在5s末功率达到额定功率
当汽车速度最大时,牵引力与阻力大小相等,即
最大速度
汽车速度为25m/s时,则有
解得,故BC错误,D正确。
故选D。
二、多选题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
8. 图甲为一种小型打夯机,利用冲击和冲击振动作用分层夯实回填土,图乙为这种打夯机的结构示意图。质量为m的摆锤通过轻杆与总质量为M的底座(含电动机)上的转轴相连,轻杆质量忽略不计。电动机带动摆锤绕转轴O在竖直面内以角速度匀速转动,转动半径为l,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 摆锤转到最低点时,底座对地面的压力不可能为零
B. 若摆锤转到最高点时,底座对地面的压力刚好为零,则角速度
C. 若摆锤转到最高点时,轻杆对摆锤的弹力为0,则角速度
D. 摆锤转到轻杆水平时,轻杆对摆锤的作用力大小为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.摆锤转到最低点时,轻杆对摆锤有向上的拉力作用,根据向心力公式有
此时轻杆对底座有向下的拉力作用,所以底座对地面的压力不可能为0,故A正确;
B.若摆锤转到最高点时,底座对地面的压力刚好为零,则轻杆对底座有向上的作用力,大小为Mg,所以对摆锤分析,有
可解得,故B正确;
C.若摆锤转到最高点时,轻杆对摆锤的弹力为0,则对摆锤分析,有
此时,故C错误;
D.摆锤转到轻杆水平时,轻杆对摆锤的作用力的水平分量提供向心力,大小为
所以轻杆对摆锤的作用力为,故D错误。
故选AB。
9. 如图所示,质量为43kg的学生站在水平地面上,竖直向下拉绳,使木箱沿足够长斜面由静止向上运动,人对水平地面的压力大小为400N。绕过定滑轮的细绳与斜面平行。已知木箱质量为2kg,斜面倾角为30°,木箱与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 前2s内克服木箱重力做功100J
B. 前2s内绳对木箱拉力做功150J
C. 2s末拉力的功率为150W
D. 2s末木箱重力功率为100W
【答案】BC
【解析】
【详解】A.绳的拉力为
根据牛顿第二定律得
解得
2s末木箱的速度为
2s末木箱的位移为
前2s内克服木箱重力做功,故A错误;
B.前2s内绳对木箱拉力做功,故B正确;
C.2s末拉力的功率为,故C正确;
D.2s末木箱重力功率为,故D错误。
故选BC。
10. 某人造卫星绕地球运动,如图1所示。所受地球引力大小随时间变化的规律如图2所示,为已知量。已知地球的半径为,近地点离地面的高度也为,引力常量为,假设卫星只受地球引力,下列说法正确的是( )
A. 卫星在近地点与远地点离地的高度之比为
B. 卫星在近地点与远地点的加速度大小之比为
C. 地球的质量为
D. 忽略自转影响,地球表面的重力加速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.设近地点到地心的距离为,远地点到地心的距离为,则根据万有引力公式可得卫星在近地点时有
同理卫星在远地点时有
解得
已知近地点离地面的高度为,则近地点到地心的距离为
所以远地点到地心的距离为
则远地点距地面的高度为
所以卫星在近地点与远地点离地的高度之比为,故A错误;
B.根据牛顿第二定律有
解得
所以卫星在近地点与远地点的加速度之比为,故B正确;
C.该卫星的半长轴为
由图2可知,卫星的公转周期为
结合开普勒第三定律有
解得地球的质量为,故C错误;
D.由万有引力等于重力,有
解得地球表面的重力加速度大小为,故D正确。
故选BD。
11. 将一质量为m的物体分别放到地球的南北两极点时,该物体的重力均为。将该物体放在地球赤道上时,该物体的重力为mg。假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R,已知引力常量为G,则由以上信息可得出( )
A. B. 地球的质量为
C. 地球自转的角速度为 D. 地球的平均密度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.两极处引力等于重力
赤道处,根据重力与引力的关系
联立得 ,因此 ,故A错误;
B.两极处引力等于重力
可得地球质量 ,故B正确;
C.联立两极和赤道的受力公式,可得
整理得 ,故C正确;
D.地球体积 ,平均密度
由B选项的解析可知
解得 ,故D错误。
故选BC。
三、实验题(本题共1小题,共10分)
12. 用如图甲所示的实验装置来探究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的球做匀速圆周运动。挡板对球的支持力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力计下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为,图甲中左右两侧的变速轮塔从上到下都有三层,每层左右半径之比分别为、和,传送带从上到下一共有三种放置方式,分别是第一层、第二层、第三层。
(1)为了研究向心力F大小与质量m之间的关系,选用体积相同质量不相等的钢球和铝球对照研究,将选好的铝球放到短槽C处,钢球应该放在长槽________(选填“A”或“B”)处;这时应该调整皮带,将其放置在第________层组装变速轮塔;
(2)在探究向心力F与角速度的关系时,若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为,则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为________
A. B. C. D.
(3)为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式,实验组内某同学设计了如图乙所示的实验装置,电动机带动转轴匀速转动,改变电动机的电压可以改变转轴的转速;其中AB是固定在竖直转轴上的水平凹槽,A端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小,B端固定一宽度为d的挡光片,光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。
实验步骤:
①测出挡光片与转轴的距离为L;
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上,测出此时小钢球球心与转轴的距离为r;
③启动电动机,使凹槽AB绕转轴匀速转动;
④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间。
(a)小钢球转动的角速度________(用L、d、表示);
(b)该同学为了探究向心力大小F与角速度ω的关系,多次改变转速后,记录了一系列力与对应角速度的数据,作出图像如图丙所示,若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为,则小钢球的质量________kg(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. A ②. 一 (2)B
(3) ①. ②. 0.45
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据控制变量法的原理可知,为了研究向心力大小与质量之间的关系,则两球运动的半径和角速度要相同,故将选好的铝球放到短槽C处,钢球应该放在长槽A处;两变速轮塔通过皮带传动,故线速度相同,所以要保证两小球的角速度相同,则两变速轮塔转动的半径要相同,故调整皮带时应将其放置在第一层组装变速轮塔
【小问2详解】
在探究向心力与角速度的关系时,则小球的质量和半径相同,由题知,图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为,则角速度之比为1:3,两变速轮塔通过皮带传动,故线速度相同,根据
可知与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比与角速度成反比,即为3:1。
故选B。
【小问3详解】
[1]由题可知线速度为
根据
联立解得
[2]根据向心力公式
可知图像的斜率为
解得
四、解答题
13. 一质量为2kg的物体沿粗糙水平面向右做直线运动,t=0时刻,对物体施加一个水平向左的恒力F,如图甲所示,取水平向右为正方向,物体的v-t图像如图乙所示,求:
(1)恒力F的大小;
(2)4s内物体克服摩擦力做的功。
【答案】(1)3N (2)6J
【解析】
【小问1详解】
由图乙可得:物块在0-2s内的加速度大小
位移大小
物块在2-4s内的加速度大小
位移大小
利用牛顿第二定律可得
解得F=3N,
【小问2详解】
物块在0-2s内摩擦力做功
物块在2-4s内摩擦力做功
4s内摩擦力做功
即克服摩擦力做功6J
14. 如图所示,在某星球上将一物体以初速度沿与水平方向成角从点斜向上抛出,经过点时速度与水平方向的夹角为。已知、之间的水平距离为,该星球的半径为,忽略星球自转的影响,不计星球表面的大气阻力,,求:
(1)该星球表面的重力加速度的大小;
(2)该星球的第一宇宙速度的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题,水平方向上
可得
竖直方向上
其中
可得
【小问2详解】
由题,该星球表面附近
可得
15. 如图所示,两段轻质细绳一端与小球C连接,另一端固定在竖直杆上的A、B两点,绳AC的长度为4L,BC的长度为3L,A、B两点之间的距离为5L,小球质量为m,BC段绳子能承受的最大拉力为5mg,g为重力加速度,AC段能承受的最大拉力足够大。使杆以某一角速度绕竖直轴匀速转动,带动小球在水平面内做匀速圆周运动。小球可视为质点,结果可用根号表示。求:
(1)角速度多大时绳BC刚好伸直且拉力为零;
(2)为使绳BC不断裂,角速度的最大值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当绳BC刚好伸直且拉力为零时,小球靠重力和绳AC的拉力的合力提供向心力。设此时AC与竖直方向夹角为θ,由几何关系知,
根据向心力公式
其中
解得
【小问2详解】
当BC绳拉力达到最大时,在竖直方向上
水平方向上
其中
联立解得
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宾县一中2025-2026学年高一下学期第一次月考
物 理 试 卷
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 如图所示,有关生活中的圆周运动实例分析,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 若拱桥最高点的曲率半径为R,汽车安全通过拱桥最高点的最小速度是
B. 火车转弯若超过规定速度行驶时,外轨对火车轮缘会有挤压作用
C. “水流星”表演中,在最高点处水对桶底一定有压力
D. 当湿衣服贴着滚筒洗衣机内壁随滚筒一起做匀速圆周运动时,到达最高点衣服受到的合力为零
2. 如图所示,科技馆中的科普器材中常有齿轮传动装置,已知三个齿轮的半径之比RA:RB:RC=3:1:2,当齿轮转动的时候,下列说法中正确的是( )
A. 三个齿轮的角速度大小之比为1:1:1
B. 三个齿轮的周期大小之比为2:1:3
C. 三个齿轮边缘的线速度大小之比为3:1:2
D. 三个齿轮边缘的向心加速度大小之比为2:6:3
3. 北京时间2025年11月1日,神舟二十一号航天员乘组顺利进驻中国空间站。随后,与神舟二十号航天员乘组拍下“全家福”。若此时空间站绕地球运行近似为匀速圆周运动,运动周期为 ,地球半径为 ,地球表面的重力加速度为 ,则下列说法正确的是( )
A. 空间站运动的速率为
B. 空间站运动的轨道半径为
C. 空间站运动的加速度大小为
D. 地球的质量为
4. 科技小组设计了在空间站测量物体质量的装置,如图所示。滑块放在水平桌面上,细线穿过桌面上的光滑小孔,连接滑块与下端竖直固定的弹簧测力计。若在空间站里让滑块以角速度做半径为R的匀速圆周运动时,拉力大小为F。已知滑块与桌面的动摩擦因数为,重力加速度为g,则滑块质量为( )
A. B.
C. D.
5. 质量的小球悬挂在轻弹簧下端,静止时弹簧的长度。如图所示,当小球在水平面内做匀速圆周运动时,弹簧轴线与竖直方向的夹角为60°,弹簧拉力大小为F,周期为1s,加速度大小为a。已知重力加速度,不计空气阻力,弹簧未超出弹簧限度。下列判断正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为150N/m
B. 弹簧的原长为0.4m
C.
D.
6. 有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在赤道表面上随地球一起转动,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,它们均做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则( )
A. a的向心加速度等于重力加速度g,c的向心加速度大于d的向心加速度
B. 在相同时间内b转过的弧长最长,a、c转过的弧长对应的角度相等
C. c在4小时内转过的圆心角是,a在1小时内转过的圆心角是
D. b的周期一定小于d的周期,d的周期一定小于24小时
7. 一辆“复兴号”模型小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v−t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,g取10m/s2,则以下说法正确的是( )
A. 汽车在前5s内的牵引力为4×103N B. 汽车速度为25m/s时的加速度为4m/s2
C. 汽车的额定功率为80kW D. 汽车的最大速度为100m/s
二、多选题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
8. 图甲为一种小型打夯机,利用冲击和冲击振动作用分层夯实回填土,图乙为这种打夯机的结构示意图。质量为m的摆锤通过轻杆与总质量为M的底座(含电动机)上的转轴相连,轻杆质量忽略不计。电动机带动摆锤绕转轴O在竖直面内以角速度匀速转动,转动半径为l,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 摆锤转到最低点时,底座对地面的压力不可能为零
B. 若摆锤转到最高点时,底座对地面的压力刚好为零,则角速度
C. 若摆锤转到最高点时,轻杆对摆锤的弹力为0,则角速度
D. 摆锤转到轻杆水平时,轻杆对摆锤的作用力大小为
9. 如图所示,质量为43kg的学生站在水平地面上,竖直向下拉绳,使木箱沿足够长斜面由静止向上运动,人对水平地面的压力大小为400N。绕过定滑轮的细绳与斜面平行。已知木箱质量为2kg,斜面倾角为30°,木箱与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 前2s内克服木箱重力做功100J
B. 前2s内绳对木箱拉力做功150J
C. 2s末拉力的功率为150W
D. 2s末木箱重力功率为100W
10. 某人造卫星绕地球运动,如图1所示。所受地球引力大小随时间变化的规律如图2所示,为已知量。已知地球的半径为,近地点离地面的高度也为,引力常量为,假设卫星只受地球引力,下列说法正确的是( )
A. 卫星在近地点与远地点离地的高度之比为
B. 卫星在近地点与远地点的加速度大小之比为
C. 地球的质量为
D. 忽略自转影响,地球表面的重力加速度大小为
11. 将一质量为m的物体分别放到地球的南北两极点时,该物体的重力均为。将该物体放在地球赤道上时,该物体的重力为mg。假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R,已知引力常量为G,则由以上信息可得出( )
A. B. 地球的质量为
C. 地球自转的角速度为 D. 地球的平均密度为
三、实验题(本题共1小题,共10分)
12. 用如图甲所示的实验装置来探究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的球做匀速圆周运动。挡板对球的支持力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力计下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为,图甲中左右两侧的变速轮塔从上到下都有三层,每层左右半径之比分别为、和,传送带从上到下一共有三种放置方式,分别是第一层、第二层、第三层。
(1)为了研究向心力F大小与质量m之间的关系,选用体积相同质量不相等的钢球和铝球对照研究,将选好的铝球放到短槽C处,钢球应该放在长槽________(选填“A”或“B”)处;这时应该调整皮带,将其放置在第________层组装变速轮塔;
(2)在探究向心力F与角速度的关系时,若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为,则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为________
A. B. C. D.
(3)为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式,实验组内某同学设计了如图乙所示的实验装置,电动机带动转轴匀速转动,改变电动机的电压可以改变转轴的转速;其中AB是固定在竖直转轴上的水平凹槽,A端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小,B端固定一宽度为d的挡光片,光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。
实验步骤:
①测出挡光片与转轴的距离为L;
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上,测出此时小钢球球心与转轴的距离为r;
③启动电动机,使凹槽AB绕转轴匀速转动;
④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间。
(a)小钢球转动的角速度________(用L、d、表示);
(b)该同学为了探究向心力大小F与角速度ω的关系,多次改变转速后,记录了一系列力与对应角速度的数据,作出图像如图丙所示,若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为,则小钢球的质量________kg(结果保留两位有效数字)。
四、解答题
13. 一质量为2kg的物体沿粗糙水平面向右做直线运动,t=0时刻,对物体施加一个水平向左的恒力F,如图甲所示,取水平向右为正方向,物体的v-t图像如图乙所示,求:
(1)恒力F的大小;
(2)4s内物体克服摩擦力做的功。
14. 如图所示,在某星球上将一物体以初速度沿与水平方向成角从点斜向上抛出,经过点时速度与水平方向的夹角为。已知、之间的水平距离为,该星球的半径为,忽略星球自转的影响,不计星球表面的大气阻力,,求:
(1)该星球表面的重力加速度的大小;
(2)该星球的第一宇宙速度的大小。
15. 如图所示,两段轻质细绳一端与小球C连接,另一端固定在竖直杆上的A、B两点,绳AC的长度为4L,BC的长度为3L,A、B两点之间的距离为5L,小球质量为m,BC段绳子能承受的最大拉力为5mg,g为重力加速度,AC段能承受的最大拉力足够大。使杆以某一角速度绕竖直轴匀速转动,带动小球在水平面内做匀速圆周运动。小球可视为质点,结果可用根号表示。求:
(1)角速度多大时绳BC刚好伸直且拉力为零;
(2)为使绳BC不断裂,角速度的最大值。
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