已知万有引力常量为G,地球半径为R,地球自转周期为T1;月球到地球的距离为L,月球的公转周期为T2,月球表面的重力加速度为g;同步卫星距地面的高度为h ;近地卫星的周期为T3 。(1)请给出一种计算地球质量的方法,并解出结果。(2)请给出一种计算地球密度的方法,并解出结果。
如图甲所示,电阻不计,间距为的平行长金属导轨置于水平面内,阻值为的导体棒固定连接在导轨左端,另一阻值也为的导体棒垂直放置到导轨上,与导轨接触良好,并可在导轨上无摩擦移动。现有一根轻杆一端固定在中点,另一端固定于墙上,轻杆与导轨保持平行,两棒间距为。若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,且从某一时刻开始,磁感应强度随时间按图乙所示的方式变化。(1)求在0~时间内流过导体棒的电流的大小与方向;(2)求在时间内导体棒产生的热量;(3)1.5时刻杆对导体棒的作用力的大小和方向。
如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,y轴的正方向竖直向上,y轴的右侧广大空间存在水平向左的匀强电场E1=2N/C,y轴的左侧广大空间存在匀强电场,磁场方向垂直纸面向外,B=1T,电场方向竖直向上,E2=2N/C。t=0时刻,一个带正电的质点在O点以v=2m/s的初速度沿着与x轴负方向成450角射入y轴的左侧空间,质点的电量为q=10-6C,质量为m=2×10-7kg,重力加速度g=10m/s2。求:(1)质点从O点射入后第一次通过y轴的位置;(2)质点从O点射入到第二次通过y轴所需时间;(3)质点从O点射入后第四次通过y轴的位置。
(14分)羚羊从静止开始奔跑,经过50m的距离能加速到最大速度25m/s,并能维持一段较长时间,猎豹从静止开始奔跑,经过60m的距离能加速到最大速度30m/s,以后只能维持这个速度4.0s,设猎豹距离羚羊x米时开始攻击,羚羊则从猎豹1.0s后开始奔跑,假设羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且沿同一直线,求(1)猎豹要在最大速度减速前追上羚羊,x应在什么范围内取值?(2)猎豹要在加速阶段追上羚羊,x应在什么范围内取值?
(12分)如图甲所示,水平传送带AB的长度L=3.75m,皮带轮的半径R=0.1m。现有一小物体(视为质点)以水平速度v0从A点滑上传送带,物块与传送带间动摩擦因数为μ=0.2,传送带上表面距地面的高度h=5m, g取10m/s2,试讨论下列问题:(1)若皮带静止,要使小物体滑到B端后做平抛运动.则小物体滑上A点的初速度v0至少为多少?(2)若皮带轮以角速度=40rad/s顺时针匀速转动,小物体滑上A点的初速度v0="3" m/s,求小物体由A点运动到B点的时间及落地点到B的水平位移s;(3)若皮带轮以角速度=40rad/s顺时针匀速转动,求v0满足什么条件时,小物块均落到地面上的同一点.
如图所示,在水平转台的光滑水平横杆上穿有两个质量分别为2m和m的小球A和B,A、B间用劲度系数为k的轻质弹簧连接,弹簧的自然长度为L,当转台以角速度ω绕竖直轴匀速转动时,如果A、B仍能相对横杆静止而不碰左右两壁,求:(1)A、B两球分别离开中心转轴的距离.(2)若转台的半径也为L,求角速度ω的取值范围.