土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别位rA=8.0×104km和r B=1.2×105km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。(结果可用根式表示)(1)求岩石颗粒A和B的周期之比。(2)土星探测器上有一物体,在地球上重为10N,推算出它在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为0.38N。已知地球半径为6.4×103km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?
如图所示在光滑水平Oxy平面的ABCD区域内,小球在区域ABEO和MNCD水平方向均仅受到大小皆为F的水平恒力,在ABEO区域F力的方向沿X轴负方向,在MNCD区域F力的方向沿y轴负方向,在中间的DENM区域不受任何水平力的作用。两恒力区域的边界均是边长为L的正方形,即AO=OM=MD=DC=L,如图所示。 (1)在该区域AB边的中点处由静止释放一小球,求小球离开ABCD区域的位置坐标. (2)在ABEO区域内适当位置由静止释放小球,小球恰能从ABCD区域左下角D处(即X轴上X=-2L处)离开,求所有释放点的位置坐标满足的关系。
两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星的周期之比为1∶3,两行星半径之比为3∶1 ,求:(1)两行星密度之比为多少?(2)两行星表面处重力加速度之比为多少?
如图所示,两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上,两物块的质量均为M=0.60kg。一颗质量m=0.10kg的子弹C以v0=100m/s的水平速度从左面射入A物块,子弹射穿A后接着射入B并留在B中,此时A、B都没有离开桌面。已知物块A的长度为0.27m,A离开桌面后,落地点到桌边的水平距离s=2.0m。设子弹在物块A、B 中穿行时受到的阻力保持不变,g取10m/s2。求: (1)物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少; (2)求子弹在物块B中穿行的距离; (3)为了使子弹在物块B中穿行时物块B未离开桌面,求物块B到桌边的最小距离。
(18分)月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等,都为T0.我国的“嫦娥一号”探月卫星于2007年11月7日成功进入绕月运行的“极月圆轨道”,这一圆形轨道通过月球两极上空,距月面的高度为h.若月球质量为m月,月球半径为R,引力常量为G. 求: (1) “嫦娥一号”绕月运行的周期. (2) 在月球自转一周的过程中,“嫦娥一号”将绕月运行多少圈? (3)“嫦娥一号”携带了一台CCD摄像机(摄像机拍摄不受光照影响),随着卫星的飞行,摄像机将对月球表面进行连续拍摄.要求在月球自转一周的时间内,将月面各处全部拍摄下来,摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少是多少?
(16分) 冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图。比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.点。为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出后,若用毛刷在冰面上擦的长度为10m,恰好能使冰壶C能够沿虚线到达圆心O点,则用毛刷擦过后的冰面的动摩擦因数是多大?(设用毛刷擦地之前冰壶与冰面间的动摩擦因数为="0.008" , g取10m/s2)