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        1. (A選做) 宇航員登上某一星球并在該星球表面做實(shí)驗(yàn),用一根不可伸縮的輕繩跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的宇航員拉住,如圖所示.宇航員的質(zhì)量m1=65kg,吊椅的質(zhì)量m2=15kg,當(dāng)宇航員與吊椅以a=1m/s2的加速度勻加速上升時(shí),宇航員對(duì)吊椅的壓力為l75N.(忽略定滑輪摩擦)
          (1)求該星球表面的重力加速度g;
          (2)若該星球的半徑6×105,地球半徑6×106,地球表面的重力加速度10m/s2,求該星球的平均密度與地球的平均密度之比.
          分析:(1)對(duì)整體以及隔離對(duì)宇航員受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求出重力加速度的大小.
          (2)根據(jù)密度公式以及萬(wàn)有引力等于重力這一理論,求出星球的平均密度和地球的平均密度之比.
          解答:解:(1)設(shè)宇航員受到繩向上的拉力為F,由于跨過(guò)定滑輪的兩段繩子拉力相等,吊椅受到繩的拉力也是F,對(duì)他和吊椅整體進(jìn)行受力分析如圖所示,則有:
          2F-(m1+m2)g=(m1+m2)a
          設(shè)吊椅對(duì)宇航員的支持力為FN,壓力為FN′,根據(jù)牛頓第三定律得:FN=FN′.
          對(duì)宇航員,由牛頓第二定律得,F(xiàn)+FN-m1g=m1a
          代入數(shù)據(jù)解得g=6m/s2
          (2)由星球密度ρ=
          M
          4
          3
          πR3
          GMm′
          R2
          =m′g
          得,
          該星球的平均密度與地球的平均密度之比
          ρ
          ρ0
          =
          gR0
          g0R
          ,
          代入數(shù)值解得
          ρ
          ρ0
          =
          16
          25
          =0.64

          答:(1)星球表面的重力加速度為6m/s2
          (2)該星球的平均密度與地球的平均密度之比0.64.
          點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析,運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解,注意整體法和隔離法的運(yùn)用.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          2003年10月15日9時(shí)整,中國(guó)第一艘載人飛船“神舟五號(hào)”由“長(zhǎng)征2號(hào)F”運(yùn)載火箭從甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,10分鐘后,成功進(jìn)入預(yù)定軌道,中國(guó)首位航天員楊利偉,帶著中國(guó)人的千年企盼夢(mèng)圓浩瀚太空,中國(guó)成為世界上第三個(gè)能夠獨(dú)立開(kāi)展載人航天活動(dòng)的國(guó)家.
          (1)火箭在加速上升過(guò)程中宇航員處于
          超重
          超重
          狀態(tài)(選填“超重”或“失重”).由于地球在自西向東不停地自轉(zhuǎn),為節(jié)省燃料,火箭在升空后,應(yīng)向
          偏東
          偏東
          方向飛行(選填“偏東”、“偏西”).
          (2)目前中國(guó)正在實(shí)施“嫦娥一號(hào)”登月工程,已知月球表面沒(méi)有空氣,沒(méi)有磁場(chǎng),引力為地球的
          16
          ,假如登上月球,你能夠
          B
          B
          (填代號(hào))
          A.用指南針判斷方向
          B.輕易躍過(guò)3米高度
          C.乘坐熱氣球探險(xiǎn)
          D.做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)外水銀面高度差為76cm.

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

          (1)現(xiàn)在有很多人對(duì)1969年美國(guó)的“阿波羅”登月事件表示懷疑,認(rèn)為美國(guó)并沒(méi)有登上月球,而是在好萊塢影棚里拍攝的.某同學(xué)想:那時(shí)候還沒(méi)有電腦特技,畫(huà)面中人和器材的運(yùn)動(dòng)可以造假,但一些細(xì)節(jié)的物理規(guī)律是無(wú)法造假的!于是他從網(wǎng)上找到一段宇航員阿姆斯特朗在月球表面向前跳躍的視頻,仔細(xì)觀察到在阿姆斯特朗某次剛好飛到最高點(diǎn)時(shí),在他的腳底有一小塊泥土脫落,這塊泥土脫落后作的是
          豎直向下初速度為零的勻加速直線
          豎直向下初速度為零的勻加速直線
          運(yùn)動(dòng),他將畫(huà)面在此暫停,如圖1所示,用直尺量出屏幕上阿姆斯特朗的身長(zhǎng)為a,量出腳底到月面的垂直距離為b,然后拿出手機(jī)開(kāi)啟秒表功能開(kāi)始計(jì)時(shí),同時(shí)繼續(xù)播放視頻,測(cè)得該泥土從脫落到落地時(shí)間為t:他再?gòu)木W(wǎng)上查到阿姆斯特朗的真實(shí)身高為H,子是他通過(guò)計(jì)算得到月球表面重力加速度為
          2Hb
          at2
          2Hb
          at2
          ;最后他將自己的計(jì)算結(jié)果與真實(shí)的地、月表面重力加速度進(jìn)行了比較,得到了對(duì)美國(guó)“阿波羅”登月事件自己的判斷.
          (2)驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒

          如圖2所示,水平桌面一端固定一水平彈簧,用物塊A將彈簧壓縮至一定長(zhǎng)度(彈簧始終處在彈性限度內(nèi)),然后靜止釋放;物塊么被彈出后滑行至P點(diǎn)停下.在A滑行路徑上適當(dāng)位置選擇一點(diǎn)D并作上標(biāo)記:再在O點(diǎn)放上與A材質(zhì)相同的物塊B(圖中未畫(huà)出),將A放在上次相同初始位置靜止釋放,A與B碰撞后各自滑行至從M、N點(diǎn)停下.
          ①為了驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒,我們需要
          ACD
          ACD

          A.用天平測(cè)出A、B兩物塊的質(zhì)量mA,mB
          B.測(cè)出地面與物塊A、B的動(dòng)摩擦因素μ
          C.為了防止物塊A反彈,mA應(yīng)大于mB
          D.A第一次滑行距離OP,A第二次滑行距離OM,B滑行距離ON
          ②要驗(yàn)證動(dòng)量守恒.需要驗(yàn)證的公式為
          mAS0P=mAS0M+mBS0N
          mAS0P=mAS0M+mBS0N
          (用所選選項(xiàng)中字母表示)
          ③做實(shí)驗(yàn)時(shí)兩物塊實(shí)際上都已不能視為質(zhì)點(diǎn),為了更準(zhǔn)確,B物塊放到O點(diǎn)時(shí)應(yīng)讓其
          (左、右)端與O點(diǎn)對(duì)齊,桌面上記錄下的P、M點(diǎn)應(yīng)為物塊A的
          (左、右)端,N點(diǎn)應(yīng)為物塊B的
          (左、右)端.

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          科目:高中物理 來(lái)源:2012-2013學(xué)年廣東省揭陽(yáng)一中高一下學(xué)期期中考試物理試卷(帶解析) 題型:填空題

          2003年10月15日9時(shí)整,中國(guó)第一艘載人飛船“神舟五號(hào)”由“長(zhǎng)征2號(hào)F”運(yùn)載火箭從甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,10分鐘后,成功進(jìn)入預(yù)定軌道,中國(guó)首位航天員楊利偉,帶著中國(guó)人的千年企盼夢(mèng)圓浩瀚太空,中國(guó)成為世界上第三個(gè)能夠獨(dú)立開(kāi)展載人航天活動(dòng)的國(guó)家.
          (1)火箭在加速上升過(guò)程中宇航員處于________狀態(tài)(選填“超重”或“失重”).由于地球在自西向東不停地自轉(zhuǎn),為節(jié)省燃料,火箭在升空后,應(yīng)向________方向飛行(選填“偏東”、“偏西”).
          (2)目前中國(guó)正在實(shí)施“嫦娥一號(hào)”登月工程,已知月球表面沒(méi)有空氣,沒(méi)有磁場(chǎng),引力為地球的,假如登上月球,你能夠________(填代號(hào))

          A.用指南針判斷方向
          B.輕易躍過(guò)3米高度
          C.乘坐熱氣球探險(xiǎn)
          D.做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)外水銀面高度差為76cm

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          科目:高中物理 來(lái)源:2012-2013學(xué)年江西省贛州市信豐二中高三(上)期末物理復(fù)習(xí)試卷(一)(解析版) 題型:解答題

          (A選做) 宇航員登上某一星球并在該星球表面做實(shí)驗(yàn),用一根不可伸縮的輕繩跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的宇航員拉住,如圖所示.宇航員的質(zhì)量m1=65kg,吊椅的質(zhì)量m2=15kg,當(dāng)宇航員與吊椅以a=1m/s2的加速度勻加速上升時(shí),宇航員對(duì)吊椅的壓力為l75N.(忽略定滑輪摩擦)
          (1)求該星球表面的重力加速度g;
          (2)若該星球的半徑6×105,地球半徑6×106,地球表面的重力加速度10m/s2,求該星球的平均密度與地球的平均密度之比.

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