Question

高一物理习题、

14、质量为40kg的物体，在一个水平外力作用下，沿直径为40m的水平圆形轨道匀速运动一周，若物体与轨道间动摩擦因素为0.5，求水平外力在此过程中做功为多少？（g=10m/s^2）

15.人们认为某些白矮星（密度较大的恒星）每秒大约自传一周.（外有引力常量G=6.67x10^-11N*m^2/kg^2，地球半径约为6.4x10^3km）
⑴为使表面上的物体能够被吸引住住而不致由于快速转动被“甩”掉，它的密度至少为多少？
⑵设某白矮星密度约为此值，且其半径等于地球半径，则它的第一宇宙速度约为多少？

Answer 1

14. 动摩擦因素为0.5，物体质量为40千克，摩擦力方向时刻与运动方向相反，所以摩擦力方向上的位移为一周周长40π，所以摩擦力做功W1= - 0.5×40×10×40π
设水平外力做的功为W2，因物体做匀速圆周运动，动能大小没变，根据动能定理
W2+W1=0 ，所以W2= - W1= 0.5×40×10×40π

15.解决天体运动的一个基本思路：万有引力提供向心力，即GMm/R方=mv方/R，由此等式可推出中心天体质量M=4π方R三次方/GT方（其实这个等式应该记住）
而天体的体积V=4πR三次方/3，所以天体密度=3π/GT方
每秒大约自传一周，即T=1秒，代入即可算得天体密度
求它的第一宇宙速度就按照上面讲的“解决天体运动的一个基本思路：万有引力提供向心力，即GMm/R方=mv方/R “根据等式化一下即可

Answer 2

用动能定理，全程列方程：初始动能0，末动能0
h=2m
d=3cm
g=10N/m2
0=mg（h+d）-fd
解得f=4060N
方向竖直向上

Answer 3

动能定理 动能变化量为零，合外力做工为零，F做功等于f做功，f为变力，与路程相乘

Answer 4

T14:
法向外力不做功,切向外力做功为mgμ x πd=8000π J
T15:
(1)GM/R²=4π²R/T² →M/R³=4π²/GT²
ρ=M/V=3M/4πR³=3π/GT²
代入ρ=3π/GT²≈1.41x10¹¹ kg/m³
(2)GM/R²=v²/R →v=√(GM/R)
M=ρV →v=√(GρV/R)=√(4GπRρ/3)=(2π/T)√R
代入v=ω√R≈15892.4 m/s

Answer 5

p=fS=40乘3.14乘以Mg乘以0.5