已知万有引力常量G,地球半径R,月球和地球球心之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度为g.某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:同步卫星绕地球作圆周运动,由 得:⑴请判断上面的结果是否正确,并说明理由;如不正确,请给出正确的解法和结果;⑵请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果.
如图所示,在高出水平地面的光滑平台上放置一质量、由两种不同材料连接成一体的薄板,其右段长度且表面光滑,左段表面粗糙.在最右端放有可视为质点的物块,其质量,与左段间动摩擦因数。开始时二者均静止,先对施加水平向右的恒力,待脱离(尚未露出平台)后,将取走。离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离(取)。求:
(1)离开平台时的速度。
(2)B从开始运动到刚脱离时,运动的时间和位移。
(3)左段的长度。
如图甲所示,静电除尘装置中有一长为、宽为、高为的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为、电荷量为、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集。通过调整两板间距可以改变收集频率。当时为81%(即离下板081范围内的尘埃能够被收集)。 不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。
(1)求收集效率为100%时,两板间距的最大值为; (2)求收集率与两板间距的函数干系; (3)若单位体积内的尘埃数为,求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量与两板间距d的函数关系,并绘出图线。
节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量=1000的混合动力轿车,在平直公路上以=90匀速行驶,发动机的输出功率为。当驾驶员看到前方有80的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动=72后,速度变为=72。此过程中发动机功率的用于轿车的牵引,用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求 (1)轿车以90在平直公路上匀速行驶时,所受阻力阻的大小;
(2)轿车从90减速到72过程中,获得的电能电;
(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能电维持72匀速运动的距离。
如图甲所示,在水平面上固定有长为、宽为的金属""型轨导,在""型导轨右侧范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在时刻,质量为的导体棒以的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为,导轨与导体棒单位长度的电阻均为,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取)。
(1)通过计算分析内导体棒的运动情况; (2)计算内回路中电流的大小,并判断电流方向; (3)计算内回路产生的焦耳热。
如图所示,质量的滑块套在光滑的水平轨道上,质量的小球通过长的轻质细杆与滑块上的光滑轴连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度,取。 (1)若锁定滑块,试求小球通过最高点时对轻杆的作用力大小和方向。 (2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小。 (3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。