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,要求写出推导依据。(2) 若已知第一宇宙速度的大小为v=7.9km/s,地球半径R=6.4×106m,万有引力恒量G=6.67×10-11 N·m2 /kg2,求地球质量(结果要求二位有效数字)。
PQ为一根足够长的绝缘细直杆,处于竖直的平面内,与水平夹角为q斜放,空间充满磁感应强度B的匀强磁场,方向水平如图所示。一个质量为m,带有负电荷的小球套在PQ杆上,小球可沿杆滑动,球与杆之间的摩擦系数为(),小球带电量为q。现将小球由静止开始释放,试求小球在沿杆下滑过程中: (1)小球最大加速度和此时小球的速度大小; (2)下滑过程中,小球可达到的最大速度为多大?
如图所示,一小球从倾角θ为37º的足够长的斜面顶端做平抛运动,初速度为8m/s,A点是小球离斜面最远点。 (1)求小球从抛出到再次落到斜面上的时间; (2)求A点离斜面的距离; (3)将A点前后足够小的一段轨迹视为圆弧,求这段圆弧的半径(曲率半径)及小球在A点的向心加速度(法向加速度)与切向加速度。
如图所示.一水平传送装置有轮半径为R=m的主动轮Q1和从动轮Q2及传送带等构成。两轮轴心相距8m,轮与传送带不打滑。现用此装置运送一袋面粉(可视为质点),已知这袋面粉与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.4,这袋面粉中的面粉可不断地从袋中渗出。 (1)当传送带以4m/s的速度匀速运动时,将这袋面粉由左端Q1正上方A点轻放在传送带上后,这袋面粉由A端运送到Q2正上方的B端所用的时间为多少? (2)要想尽快将这袋面粉(初速度为零)由A端送到B端,传送带速度至少多大? (3)由于面粉的渗漏,在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色的面粉痕迹,这袋面粉(初速度为零)在传送带上留下的面粉痕迹最长能有多长?此时传送带的速度应满足什么条件?
如图所示,一个质量为8kg的物体被a、b两根线悬挂而处静止状态,b线水平,a线与竖直墙壁成θ=37º角。 (1)求a、b两根线对物体的拉力; (2)若保持物体位置不动,仅改变b线的方向,求b线受到拉力的最小值及此时的a线受到拉力的大小?
如图甲所示,斜面与水平面间的夹角θ可以随意改变,可视为质点的小物块从斜面的底端以大小恒定的初速率v0沿斜面向上运动,所能上升的最大距离记为s。今改变θ而使s随之改变,根据所测量的若干组数据可以描述出“s-θ”曲线如图乙所示。若斜面足够长,取g=10m/s2,试根据“s-θ”曲线和相关的物理规律,分析求解: (1)从图中读出q =时物体运动的最大距离,小物块的初速率v0;并分析q =时物体的运动; (2)小物块与斜面间的动摩擦因数µ; (3)对应“s-θ”曲线上s取最小值的P点的坐标值(θ0,smin)