曲线运动与天体运动
17.如图甲所示,水平传送带的长度L=5m,皮带轮的半 径R=0.1m,皮带轮以角速度 顺时针匀速转动。现 有一小物体(视为质点)以水平速度v0从A点滑上 传送带,越过B点后做平抛运动,其水平位移为s。 保持物体的初速度v0不变,多次改变皮带轮的角速 度 ,依次测量水平位移s,得到如图乙所示的 s— 图像。回答下列问题:
(1)当0 10rad/s时,物体在A、B之间做什 么运动?
(2)B端距地面的高度h为多大? (3)物块的初速度v0多大?
图甲
/rad/s
图乙
18.2005年10月12日上午9时,“神州”六号载人飞船发射升空。火箭点火起飞,588秒后,飞
船与火箭分离,准确入轨,进入椭圆轨道运行。飞船飞行到第5圈实施变轨,进入圆形轨道绕地球飞行。设“神州”六号飞船质量为m,当它在椭圆轨道上运行时,其近地点距地面高度为h1,飞船速度为v1,加速度为a1;在远地点距地面高度为h2,飞船速度为v2.已知地球半径为R(如图所示)。
求飞船(1)由远地点到近地点万有引力所做的功 (2)在远地点的加速度a2
19.继神秘的火星之后,土星也成了全世界关注的焦点!经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆
仆的穿行后,美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间2004年6月30日(北京时间7月1日)抵达预定轨道,开始“拜访”土星及其卫星家族。这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测!若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道,在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t.试计算土星的质量和平均密度。
20.2005年10月12日,我国成功发射了“神州”六号载人飞船。这是继2003年10月15日神舟五号载人飞船成功发射之后,人类探索太空历史上的又一次重要成就。这次执行任务的长二F型运载火箭,全长58.3 m,起飞质量为479.8 t,刚起飞时,火箭竖直升空,航天员费俊龙、聂海胜有较强的超重感,仪器显示他们对座舱的最大压力达到他们体重的5倍。飞船入轨之后,在115.5 h内环绕地球飞行77圈,将飞船的轨道简化为圆形,求
2
(1)点火发射时,火箭的最大推力。(g取10m/s,结果保留两位有效数字) (2)飞船运行轨道与地球同步卫星轨道的半径之比(可以保留根号)
21.如图所示为宇宙中一恒星系的示意图,A为该星系的一颗行星,它绕中央恒星O运行轨道近似
为圆,天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0,周期为T0。 (1)中央恒星O的质量是多大?
(2)长期观测发现,A行星实际运动的轨道与圆轨道总有一些偏离,且周期性的每隔t0时间发
生一次最大的偏离,天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行轨道与A在同一平面内,且与A的绕行方向相同),它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离。根据上述现象和假设,你能对未知行星B的运动得到哪些定量的预测?