导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点。求:
(1)弹簧对物块的弹力做的功。
(2)物块从B至C点克服阻力做的功。
(3)物块离开C点后落回水平面时其动能的大小。
1. D (国际空间站绕地球做圆周运动,处于失重状态。水银气压计利用空气压力与水银柱重力平衡测定气压,故水银气压计无法使用;天平利用两侧重力平衡测定质量,故天平无法使用;摆钟摆动的动力为重力,故摆钟无法使用;多用电表与重力无关,故仍可使用。) 2. B (根据向心力和万有引力公式得: , 可得卫星的动能为 mgR,卫星运动的速度为 ,卫星运动的加速度为 g,卫星运动的周期为 。) 3. C (由公式 可知,C正确)
4. C(天体的第一宇宙速度设为v1,有GMm/R2=mv12/R,宇宙飞船运行速度设为v2,有GMm/(2R)2=mv22/2R,解两式得v2=4 km/s,故选项C正确)
5. CD (本题考查学生对第一宇宙速度的理解,以及对卫星能沿椭圆轨道运动条件的理解。本题极易错选A)
6. C (由最低点绳子的拉力T(T-mg= )可求得小球到达最低点时的动能;小球恰能达到最高点时,绳的拉力恰为零( ),可求得小球到达最高点的动能。最后小球从最低点到最高点所做的功应用动能定理即可求出。)
7. ABCD (由 得 W=Pt。A正确。又∵ ∴ ,B正确。由动能定理 得 ,C正确。把 代入得, ,∴D正确。答案为ABCD。) 8. B (因 。由动能定理得: 答案为B。) 9. 解:(1)由动能定理得,由远地点到近地点万有引力所做的功 ① (2)在近地点,由牛顿第二定律得 ② 在远地点有 ③ 由②③两式得 ④ 10. 解:(1)对宇航员进行受力分析,并由牛顿第二定律得 N=5mg, ① 对火箭应用牛顿第二定律得 ② 由以上两式解得 N
(2)飞船运行周期 1.5 h,轨道半径为r1,同步卫星运行周期为T2=24 h,轨道半径为r2,对飞船及同步卫星应用公式分别有
解得
代入数据解得 11. (1) ,(2) 提示:(1)飞机达最大速度vm时, 。(2)对飞机在跑道继续加速过程应用动能定理: ,将f代入即可。 12. (1)3mgR,(2) 。 提示:(1)在B点 , 将代入
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得 。
(2)在C点,
物块从B运动到C点, ∴ ,
(3)物块从C点落回水平面,
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