(10 分)地球质量为M、半径为R,万有引力常量为G,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.(1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式;(2)若已知第一宇宙速度的大小v="7.9" km/s,地球半径R=6.4×103 km,万有引力常量G=6.7×10-11 N·m2/kg2,求地球质量(结果保留两位有效数字).
一列火车质量是1 000t,由静止开始以额定功率1.5×104KW沿平直轨道向某一方向运动,经1min达到最大速度。设火车所受阻力恒定为车重的0.05倍,g取10m/s2,求: (1)火车行驶的最大速度; (2)当火车的速度为10m/s时火车的加速度; (3)火车达到最大速度时行驶的距离。
如图所示,一质量为m的物块放在水平地面上,现在对物块施加一个大小为F的水平恒力使物块从静止开始向右移动距离s后立即撤去F,物块与水平地面的动摩擦因数为求: (1)撤去F时,物块的速度大小; (2)撤去F后,物块还能滑行多远?
A、B两物体都做匀速圆周运动,A的质量是B的质量的一半,A的轨道半径是B轨道半径的一半,当A转过60°角时时间内,B转过了45°角,则 (1)A物体的向心加速度与B的向心加速度之比为多少? (2)A物体的向心力与B的向心力之比为多少?
(10分)如图所示,A、B是系在绝缘细线两端的两个小球,A球不带电,质量为kg,B球带正电,现将绝缘细线通过O点的光滑定滑轮,将两球悬挂起来,B球处在水平向右的电场强度为E=2×104N/C的匀强电场中,两球平衡时,OA线竖直,OB线偏离竖直方向,(,g=10m/s2) 求:(1)B球的质量;(2)B球的带电量q。
(12分)如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A.一质量m=0.1kg的小球,以初速度v0=8m/s在水平地面上向左作加速度a=4m/s2的匀减速直线运动,运动4m后,冲上竖直半圆环,经过最高点B最后小球落在C点。取重力加速度g=10m/s2。求: (1)小球到达A点时速度大小; (2)小球经过B点时对轨道的压力大小; (3)A、C两点间的距离。