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,倾角为37℃的足够大斜面以直线MN为界由两部分组成,MN垂直于斜面的水平底边PQ且左边光滑右边粗糙,斜面上固定一个既垂直于斜面又垂直于MN的粗糙挡板。质量为m1=3kg的小物块A置于挡板与斜面间,A与挡板间的动摩擦因数为。质量为m2=1kg的小物块B用不可伸长的细线悬挂在界线MN上的O点,细线长为,此时,细线恰好处于伸直状态。A、B可视为质点且与斜面粗糙部分的动摩擦因数均为,它们的水平距离S=7.5m。现A以水平初速度向右滑动并恰能与B发生弹性正撞。g=10m/s2。求:(1)A碰撞前向右滑动时受到的摩擦力;(2)碰后A滑行的位移;(3)B沿斜面做圆周运动到最高点的速度。
轻质细线吊着一质量为m=0.32kg,边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线图总电阻为r=1,边长为的正方形磁场区域对称分布在线图下边的两侧,如图甲所示,磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化如图乙所示,从t=0开始经时间t0细线开始松驰,g=10m/s2。求:(1)在前t0时间内线图中产生的电动势;(2)在前t0时间内线图的电功率;(3)求t0的值。
如图所示,xoy平面内,y轴左侧有方向竖直向下,电场强度为E=1.0×1 04 N/的匀强电场。在Y轴右侧有一个边界为圆形的匀强磁场区域,圆心O’位于x轴上,半径为r=0.01 m,磁场最左边与Y轴相切于O点,磁感应强度为B=0.01T,方向垂直纸面向里。在坐标xo=0.06m处有垂直于x轴的足够大的荧光屏PQ。一束带正电的粒子从电场中的A点(图中未标出)以垂直于电场的初速度向右运动,穿出电场时恰好通过坐标原点,速度大小为v="2" ×106m/s,方向与x轴正向成300角斜向下。已知粒子的质量为m=1.0×l0-2kg,电量为q=1.0×10-10C,重力不计。(1)求粒子出发点A的坐标;(2)若圆形磁场可沿x轴向右移动,圆心O仍在x轴上,由于磁场位置的不同,导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同,求粒子打在荧光屏上的位置范围;(3)若改变磁场半径,磁场最左边仍然与Y轴相切于O点,当磁场半径至少为多大时,粒子就再也不能打到带屏上?
(1 6分)一根弹性细绳劲度系数为K,将其一端固定,另一端穿过一光滑小孔O系住一质量为m的滑块,滑块放在水平地面上。当细绳竖直时,小孔O到悬点的距离恰为弹性细绳原长,小孔O到正下方水平地面上 P点的距离为h(h<mg/k滑块与水平地面间的动摩擦因数为u,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹性细绳始终在其弹性限度内。求:(1)当滑块置于水平面能保持静止时,滑块到P点的最远距离;(2)如果滑块从P点向右匀速运动,就需给滑块一水平向右的力F,力F与时间t的关系为如图所示的直线,已知图线的斜率为b。根据图线求滑块匀速运动的速度;(3)若在上述匀速运动的过程中,滑块从P点向右运动了S的距离,求拉力F所做的功。
(1 5分)如图所示,abcd一个边长为L,电阻为R的正方形金属线框,从图示位置自由下落,下落L后开始进入宽度也为L、磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场且恰好匀速下落。磁场的正下方2L处还有一个宽度未知、磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向外的水平条形有界匀强磁场(如图),金属线框abcd穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动。已知线框在穿过磁场的过程中产生的电能全部转化为焦耳热。求:(1)未知磁场的磁感应强度大小;(2)线框在穿过这两个磁场的过程中产生的总焦耳热;(3)定性画出线框中的电流 I 随线框下落的高度h变化的I--h图象(规定顺时针方向为电流正方向)