一宇航员到达半径为R,密度均匀的某星球表面,做如下实验,用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球,上端固定在O点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点在竖直平面
◎ 题目
一宇航员到达半径为R,密度均匀的某星球表面,做如下实验,用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球,上端固定在O点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点在竖直平面内做圆周运动,测得绳的拉力大小随时间t的变化规律如图乙所示,F1=7F2,设R、m、引力常量G、F1、F2均为己知量,忽略各种阻力,以下说法正确的是( )
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◎ 答案
A、小球在最高点受重力和绳子拉力,根据牛顿运动定律得: F2+mg=m
所以小球在最高点的最小速v2≥
B、设砝码在最低点时细线的拉力为F1,速度为v1,则 F1-mg=m
设砝码在最高点细线的拉力为F2,速度为v2,则 F2+mg=m
由机械能守恒定律得 mg2r+
由①、②、③解得 g=
又:F1=7F2, 所以该星球表面的重力加速度为g=
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