我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”.同学们也对月球有了更多的关注.(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径;(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回抛出点.已知月球半径为r,万有引力常量为G,试求出月球的质量M月.
如图所示是某次四驱车比赛的轨道某一段.张华控制的四驱车(可视为质点),质量 m=1.0kg,额定功率为P=7W.张华的四驱车到达水平平台上A点时速度很小(可视为0),此时启动四驱车的发动机并直接使发动机的功率达到额定功率,一段时间后关闭发动机.当四驱车由平台边缘B点飞出后,恰能沿竖直光滑圆弧轨道CDE上C点的切线方向飞入圆形轨道,且此时的速度大小为5m/s,∠COD=53°,并从轨道边缘E点竖直向上飞出,离开E以后上升的最大高度为h=0.85m.已知AB间的距离L=6m,四驱车在AB段运动时的阻力恒为1N.重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:(1)四驱车运动到B点时的速度大小;(2)发动机在水平平台上工作的时间;(3)四驱车对圆弧轨道的最大压力.
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.