航天飞机,可将物资运送到空间站,也可维修空间站出现的故障。(1)若已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,某次维修作业中,与空间站对接的航天飞机的速度计显示飞机的速度为v,则该空间站轨道半径R′为多大?(2)为完成某种空间探测任务,在空间站上发射的探测器通过向后喷气而获得反冲力使其启动。已知探测器的质量为M,每秒钟喷出的气体质量为m,为了简化问题,设喷射时探测器对气体做功的功率恒为P,在不长的时间 内探测器的质量变化较小,可以忽略不计。求喷气t秒后探测器获得的动能是多少?
如图所示,平面直角坐标系xoy中,在第二象限内有竖直放置的两平行金属板,其中右板开有小孔;在第一象限内存在内、外半径分别为、R的半圆形区域,其圆心与小孔的连线与x轴平行,该区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里:在y<0区域内有电场强度为E的匀强电场,方向与x轴负方向的夹角为60°。一个质量为m,带电量为-q的粒子(不计重力),从左金属板由静止开始经过加速后,进入第一象限的匀强磁场。求: (1)若两金属板间的电压为U,粒子离开金属板进入磁场时的速度是多少? (2)若粒子在磁场中运动时,刚好不能进入的中心区域,此情形下粒子在磁场中运动的速度大小。 (3)在(2)情形下,粒子运动到y<0的区域,它第一次在匀强电场中运动的时间。
在竖直平面内建立xoy直角坐标系,oy表示竖直向上方向.如图所示.已知该平面内存在沿x轴正向的区域足够大的匀强电场.一带电小球从坐标原点o沿ox方向以4J的初动能竖直向上抛出.不计空气阻力,它到达的最高位置如图中M点所示,求: (1)小球在M点时的动能EkM. (2)设小球落回跟抛出点在同一水平面时的位置为N,求小球到达N点时的动能EkN.
如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框, ab边长为l=0.2m,线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求: (1)匀强磁场的磁感应强度B (2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q; (3)若线框进入磁场过程中F做功为0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q。
将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在坚直平面的A、A′之间来回滑动。A、A′点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ,均小于5°,图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息,求:(1)容器的半径;(2)小滑块的质量;(3)滑块运动过程中的机械能。(g取10m/s2)
(9分)一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示,气体在状态A时压强P0=1.0×105 Pa,线段AB与v轴平行。 (ⅰ)求状态B时的压强为多大? (ⅱ)气体从状态A变化到状态B过程中,对外界做的功为10 J,求该过程中气体吸收的热量为多少?