设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱返回围绕火星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。已知返回舱返回过程中需克服火星的引力做功,返回舱与人的总质量为m,火星表面的重力加速度为g ,火星的半径为R,轨道舱到火星中心的距离为r,不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响,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?
湖面上一点 O 上下振动,振幅为 0.2m ,以 O 点为圆心形成圆形水波,如图所示, A 、 B 、 O 三点在一条直线上, OA 间距离为4.0 m, OB 间距离为2.4 m。某时刻 O 点处在波峰位置,观察发现2 s后此波峰传到 A 点,此时 O 点正通过平衡位置向下运动, OA 间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。 (1)求此水波的传播速度、周期和波长。 (2)以 O 点处在波峰位置为0时刻,某同学打算根据 OB 间距离与波长的关系,确定 B 点在0时刻的振动情况,画出 B 点的振动图像。你认为该同学的思路是否可行?若可行,画出 B 点振动图像,若不可行,请给出正确思路并画出 B 点的振动图象。
某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆,弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上.某次有感地震中观察到静止的振子开始振动4.0 s 后,单摆才开始摆动.此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km 和5.0 km ,频率为1.0 Hz .假设该实验室恰好位于震源的正上方,求震源离实验室的距离.
在绝缘水平面上放一质量m=2.0×10-3kg的带电滑块A,所带电荷量q=1.0×10-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B,质量M=4.0×10-3kg,B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不连接)且弹簧处于自然状态,弹簧原长S=0.05m.如图所示,在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E=4.0×105N/C,滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞,设碰撞时间极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内),此时弹性势能E0=3.2×10-3J,两滑块始终没有分开,两滑块的体积大小不计,与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5,g取10m/s2.求: (1)两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v; (2)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s.
如图所示,为一个实验室模拟货物传送的装置,A是一个表面绝缘质量为1kg的小车,小车置于光滑的水平面上,在小车左端放置一质量为0.1kg带电量为q=1×10-2C的绝缘货柜,现将一质量为0.9kg的货物放在货柜内.在传送途中有一水平电场,可以通过开关控制其有、无及方向.先产生一个方向水平向右,大小E1=3×102N/m的电场,小车和货柜开始运动,作用时间2s后,改变电场,电场大小变为E2=1×102N/m,方向向左,电场作用一段时间后,关闭电场,小车正好到达目的地,货物到达小车的最右端,且小车和货物的速度恰好为零。已知货柜与小车间的动摩擦因数µ=0.1,(小车不带电,货柜及货物体积大小不计,g取10m/s2)求: ⑴第二次电场作用的时间; ⑵小车的长度; ⑶小车右端到达目的地的距离.
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。