地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球的轨道半径为R=1.50×1011m,运转周期为T=3.16×107s。地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角(简称视角)。当行星处于最大视角处时,是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期,如图甲或图乙所示,该行星的最大视角θ=14.5°。求该行星的轨道半径和运转周期(sin14.5°=0.25,最终计算结果均保留两位有效数字)
如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为Q,其中A带正电荷,B带负电荷,D、C是它们连线的垂直平分线,A、B、C三点构成一边长为d的等边三角形,另有一个带电小球E,质量为m、电量为+q(可视为检验点电荷),被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点,O点在C点的正上方。现在把小球E拉到M点,使细线水平绷直且与A、B、C处于同一竖直面内,并由静止开始释放,小球E向下运动到最低点C时,速度为v。已知静电力常量为k,若取D点的电势为零,试求: (1)在A、B所形成的电场中,M点的电势。 (2)绝缘细线在C点所受到的拉力T。
质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇,力的大小为100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2,求: (1)雪橇对地面的压力大小(sin37°=0.6, cos37°=0.8 ,g=10m/s2) (2)雪橇运动的加速度大小 。
如图13所示,一个滑雪人与滑板的质量m="75" kg,以v0="2" m/s的初速度沿山坡匀加速下滑,山坡的倾角θ=37°,滑板与山坡的动摩擦因数为μ=0.1,他在t="5" s的时间内滑下的距离s="60" m.求滑雪人受到空气的平均阻力的大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2)
如图所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.4(g=10m/s2). (1)求推力F的大小. (2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3s后撤去,求撤去推力F后箱子还能滑行多远停下来?
我国探月工程计划在2015年以前通过无人驾驶的轨道飞行器,在月球上进行采样工作,以此方式执行最初的登月计划,并最终实现中国人登上月球.假设2017年7月7日,我国宇航员乘“嫦娥五号”飞船到月球上考察.宇航员完成了对月球表面的科学考察任务后,乘坐返回舱返回围绕月球做圆周运动的轨道舱,如图所示,为了安全,返回舱与轨道舱对接时,必须具有相同的速度.已知返回舱与人的总质量为m,月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g0,轨道舱到月球中心的距离为r,不计月球自转的影响. (1)返回舱至少需要多大速度才能绕月飞行,不再落回月面? (2)卫星绕月过程中具有的机械能由引力势能和动能组成.已知当它们相距无穷远时引力势能为零,它们距离为r时,引力势能为EP=-GMm/r.则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能返回轨道舱?