(8分)荡秋千是大家喜爱的一项体育活动.随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其他星球上享受荡秋千的乐趣.假设你当时所在星球的质量是M、半径为R,可将人视为质点,秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°,万有引力常量为G.那么,(1)该星球表面附近的重力加速度g星等于多少?(2)若经过最低位置的速度为v0,你能上升的最大高度是多少?
(12分)如图所示,aB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平:一个质量为m的小物块P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示.已知它落地时相对于B点的水平位移OC=l.现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端与B的距离为,l/2.当传送带静止时,让P再次从A点由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C点.当驱动轮转动从而带动传送带以速度V匀速向右运动时(其它条件不变),P的落地点为D.(不计空气阻力)(1)求P滑至B点时的速度大小 (2)求P与传送带之间的动摩擦因数; (3)求出O、D间的距离s随速度v变化的函数关系式.
(8分)如图所示,在倾角为的光滑斜面顶端有一物块A自静止开始自由下滑,与此同时在斜面底部有一物块B自静止开始匀加速背离斜面在光滑的水平面上运动,若物块A恰好能追上物块B,物块A在整个运动过程中无机械能损失,物块A和物块B均可看作辱占.则物块R运动的加速度为多大?
(10分)如图所示,MN、PQ和F1、HJ是四根相互平行的长金属导轨,它们的间距相等,均为L=30cm.长为3L、电阻为R=0.3 的金属棒可紧贴四导轨,沿导轨方向无摩擦的运动.在导轨MN、PQ的左端连接有阻值为Ro=0.1的电阻,在金属导轨FI、HJ的右端连接有一对水平放置、间距为d="18" m的平行金属板.除该金属板外,整套装置处于垂直 于导轨平面的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B=0.4T.用~适当的拉力使金属棒以速率v=5m/s向右运动,此 时金属板间一带电微粒恰好悬浮在两板的正中央.取g=l0m/s2,求: (1)带电微粒的比荷: (2)为维持金属棒的匀速运动,加在金属棒上的拉力的功率.
(10分)如图所示,比荷为的负离子,以速度v垂直磁感应强度为B的匀强磁场由.P点进入,界面I和Ⅱ平行,宽度为L(L<)要使离子由界面II飞出可改变离子的入射方向,离子所受重力不计,求离子在磁场中运动时间的最小值和最大值
(8分)我国“神舟”号飞船由运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上.近地点A距地面高度为h1,实施变轨后,进入预定圆轨道,如图所示.在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,之后返回.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求: (1)飞船在近地点A的加速度为多大? (2)远地点B距地面的高度为多少?