Question

 在半徑R＝4000 km的某星球表面，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m＝0.2 kg的小球從軌道上高H處的某點由靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示，忽略星球自轉(zhuǎn)．

求：（1）圓弧軌道BC的半徑r；

（2）該星球的第一宇宙速度v_Ⅰ．

 

Answer 1

【答案】

（1）0.16 m（2）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)機械能守恒定律，則從A到C的過程

由牛頓定律  

聯(lián)立可得：

由圖像可得H = 0.4m , F = 0N ;  H = 1.0m，F(xiàn) = 6 N 代入可得：

r = 0.16 m    = 4m/s²

（2） 由牛頓定律    

考點：機械能守恒定律及牛頓定律。