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如图所示,在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘,盘面与水平面的夹角为30°,盘面上离转轴距离L处有小物体与圆盘保持相对静止,绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动,角速度为ω时,小物块刚要滑动,物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力), 该星球的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.这个行星的质量
B.这个行星的第一宇宙速度
C.这个行星的同步卫星的周期是
D.离行星表面距离为 R 的地方的重力加速度为
【回答】
B
【详解】
物体在圆盘上受到重力、圆盘的支持力和摩擦力,合力提供向心力;当物体转到圆盘的最低点,所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时,角速度最大,由牛顿第二定律得:,所以.
A:行星表面物体受到的万有引力等于重力,则,所以.故A项错误.
B:这个行星的第一宇宙速度,故B项正确.
C:不知道同步卫星的高度及行星自转的相关量,所以不能求出同步卫星的周期.故C项错误.
D:离行星表面距离为R处:,离行星表面距离为 R 处的重力加速度为.故D项错误.
点睛:当物体转到圆盘的最低点,由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时,角速度最大;由牛顿第二定律求出重力加速度,然后结合万有引力提供向心力分析求解.
知识点:向心力
题型:选择题
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