已知万有引力常量G,地球半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:同步卫星绕地球作圆周运动,由得⑴请判断上面的结果是否正确,并说明理由.如不正确,请给出正确的解法和结果.⑵请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。
如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直,磁场的磁感应强度为B ,线圈匝数为n,电阻为r,长为L1,宽为L2,转动角速度为ω。线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表。求:(1)从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式;(2)电流表的读数。
我国ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v0=15 m/s朝收费站正常沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在收费线中心线前10 m处正好匀减速至v=5 m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v0正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20 s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v0正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2,求:(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;(2)汽车过ETC通道比过人工收费通道节省的时间是多少。
如图所示是公路上的“避险车道”,车道表面是粗糙的碎石,其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。一辆货车在倾角为30°的连续长直下坡高速路上以18 m/s的速度匀速行驶,突然汽车刹车失灵,开始加速运动,此时汽车所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.2倍。在加速前进了96 m后,货车平滑冲上了倾角为53°的碎石铺成的避险车道,已知货车在该避险车道上所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.8倍。货车的整个运动过程可视为直线运动,sin53°=0.8,g=10 m/s2。求:(1)汽车刚冲上避险车道时速度的大小;(2)要使该车能安全避险,避险车道的最小长度为多少。
质量为M=4 kg、长度l=m的木板B,在水平恒定拉力F=10 N作用下,以v0=2 m/s的速度沿水平面做匀速直线运动。某时刻将质量为m=2 kg的小物块A(可视为质点)由静止轻轻地放在木板的最右端,如图所示。小物块与木板间摩擦不计,重力加速度g取10 m/s2。求:(1)小物块位于木板上时,木板加速度的大小;(2)从放上小物块到其脱离木板所经历的时间。
羚羊从静止开始奔跑,经过50的距离能加速到最大速度25,并能维持一段较长的时间,猎豹从静止开始奔跑,经过60的距离能加速到最大速度30,以后只能维持这速度4.0.设猎豹距离羚羊时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后1.0才开始奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别作匀加速运动,且均沿同一直线奔跑,求:(1)羚羊的加速度及其从静止加到最大速度所用时间是多少?猎豹的加速度及其从静止加到最大速度所用时间是多少?(2)猎豹要在其加速阶段追到羚羊,值不能超过多少?(计算结果保留一位小数)(3)猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊,值不能超过多少?