如图所示,总质量为m的飞船绕地球在半径为的圆轨道I上运行,要进入半径为 的更高的圆轨道II,必须先加速进入一个椭圆轨道III,然后再进入圆轨道II。轨道I、III相切于A点。已知飞船在圆轨道II上运动速度大小为,在A点通过发动机向后以速度大小为(对地)喷出一定质量气体,使飞船速度增加到进入椭圆轨道III。(已知量为)求:(1) 飞船在轨道I上的速度;(2)发动机喷出气体的质量。
如图甲所示为一风力实验示意图。开始时,质量m=2kg的小球穿在固定的足够长的水平细杆上,并静止于O点。现用沿杆水平向右的恒定风力F作用于小球上,经时间t=1s后撤去风力。小球沿细杆运动的v-t图像如图乙所示(g取10 m/s2)。试求: (1)小球沿细杆滑行的距离; (2)小球与细杆之间的动摩擦因数; (3)风力F的大小。
如图甲所示,边长为L的正方形区域ABCD内有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,与区域边界BC相距L处竖直放置足够大的荧光屏,荧光屏与AB延长线交于O点。现有一质量为m,电荷量为+q的粒子从A点沿AB方向以一定的初速进入电场,恰好从BC边的中点P飞出,不计粒子重力。 (1)求粒子进入电场前的初速度的大小? (2)其他条件不变,增大电场强度使粒子恰好能从CD边的中点Q飞出,求粒子从Q点飞出时的动能? (3)现将电场(场强为E)分成AEFD和EBCF相同的两部分,并将EBCF向右平移一段距离x(x≤L),如图乙所示。设粒子打在荧光屏上位置与0点相距y,请求出y与x的关系?
如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B的距离为d,它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN,现在A、B板上加上如图乙所示的方波形电压,电压的正向值为U0,反向电压值为,且每隔T/2变向1次。现将质量为m的带正电,且电荷量为q的粒子束从AB的中点O以平行于金属板的方向OO′射入,设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T。不计重力的影响,试问: (1)定性分析在t=0时刻从O点进入的粒子,在垂直于金属板的方向上的运动情况。 (2)在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中? (3)要使粒子能全部打在靶MN上,电压U0的数值应满足什么条件?(写出U0、m、d、q、T的关系式即可)
如图所示,物块M和m用一不可伸长的细绳通过定滑轮连接,m放在倾角的固定光滑斜面上,而穿过竖直杆PQ的物块M可沿杆无摩擦地下滑,物块的质量关系为M=3m。开始时M处于A点,细绳水平,此时OA段的绳长为L=4.0m,现将M由静止释放,当M下滑高度h=3.0m到达B点,求此时M的速度?(g=10m/s2)
如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径为R=0.4m的半圆形轨道CD,竖直放置,其内径略大于小球的直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B处为弹簧的自然状态。将一个质量为m=0.8kg的小球放在弹簧的右侧后,用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处,然后将小球由静止释放,小球运动到C处后对轨道的压力为F1=58N。水平轨道以B处为界,左侧AB段长为x=0.3m,与小球的动摩擦因数为,右侧BC段光滑。g=10m/s2,求: (1)弹簧在压缩时所储存的弹性势能。 (2)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力大小。