如图16-4-14所示,半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内.小球A、B质量分别为m、βm(β为待定系数).A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的B球相撞,碰撞后A、B球能达到的最大高度均为R,碰撞中无机械能损失.重力加速度为g.试求:图16-4-14(1)待定系数β;(2)第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的压力;(3)小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度,并讨论小球A、B在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度.
借助于物理学,人们可以了解到无法用仪器直接测定的物理量,使人类对自然界的认识更完善.现已知道太阳光经过时间t0到达地球,光在真空中的传播速度为c,地球绕太阳的轨道可以近似认为是圆,地球的半径为R,地球赤道表面的重力加速度为g,地球绕太阳运转的周期为T.试由以上数据及你所知道的物理知识推算太阳的质量M与地球的质量m之比为多大.
开普勒从1609年~1619年发表了著名的开普勒行星运动三定律.第一定律:所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳在这个椭圆的一个焦点上;第二定律:太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等;第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值相等.实践证明,开普勒三定律也适用于人造地球卫星的运动.如果人造地球卫星沿半径为r的圆轨道绕地球运动,当开启制动发动机后,卫星转移到与地球相切的椭圆形轨道,如图所示.问在这之后,卫星多长时间着陆?空气阻力不计,地球半径为R,地球表面重力加速度为g.
已知地球质量是月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍,在地球上发射近地卫星的环绕速度为7.9km/s.那么在月球上发射一艘靠近月球表面运行的宇宙飞船,它的环绕速度为多大?
我国于1984年4月8日成功发射了一颗同步轨道(也叫静止轨道)通信卫星,8天后定位于东经125°的赤道上空,成为少数几个能独立发射同步卫星的国家之一.已知地球表面的重力加速度g="9.8" km/s,地球半径R="6" 400 km,月球公转周期为T′="27" d,月球轨道半径R′≈60R,试求地球同步卫星距地面的高度和运行速度.
太阳光照射到地面历时500s,已知地球半径为6.4×106m,万有引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2,求太阳的质量与地球质量之比是多少.(取一位有效数字即可)