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在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中,由于失重,因此无法利用天平称出物体的质量,科学家们用下述方法巧妙地测出了一物块的质量.将一带有推进器、总质量为m=5kg的小滑车静止放在一平台上,平台与小车间的动摩擦因数为0.25,开动推进器,小车在推进器产生的恒力作用下从静止开始运动,测得小车前进1.25m历时5s.关闭推进器,将被测物块固定在小车上,重复上述过程,测得5s内小车前进了1.00m.问:科学家们用上述方法测得的物块的质量M是多少?
分析:根据小车前进的位移和时间求出运动的加速度,再根据小车和物块整体运动位移和时间求出加速度,运用牛顿第二定律求出物块的质量.
解答:解:根据x=
1
2
at2
得,小车的加速度a=
2x
t2
=0.1m/s2

则恒力F=ma=0.5N.
根据x′=
1
2
a′t2
得,整体的加速度a′=
2x′
t2
=
2
25
m/s2=0.08m/s2

则整体的质量M+m=
F
a′
=
0.5
0.08
kg=6.25kg

则物体的质量M=1.25kg.
答:测得的物块的质量M是1.25kg.
点评:本题综合运用牛顿第二运动定律和运动学规律,注意物体不受摩擦力,因为处于失重状态,对支撑面的压力为0.
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科目:高中物理 来源: 题型:

一空间站因不能保障其继续运行,在地面指挥系统的操纵下坠入太平洋海面.设空间站的总质量为m,在离地面高度为h的圆轨道上绕地球做运色圆周运动.坠落时,地面指挥系统时空间站在极短时间内向前喷出部分高速气体,使其速度瞬间变小,然后在万有引力作用下下坠,设喷出气体的质量为0.01m,喷出速度为空间站原来速度的19倍,下坠过程中外力对空间站做的重功为W,求:
(1)空间站在规道上做匀速圆周运动的线速度;
(2)空间站落在太平洋海面上的速度(已知地球表面的重力加速度为g,地球半径为R)

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