(15分)天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量。(引力常量为G)
已知每秒钟从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上辐射能量为1.4×103 J,其中可见光部分约占45%,假如认为可见光的波长均为0.55 μm,太阳向各个方向辐射是均匀的,日地间距R=1.5×1011 m,普朗克常量h=6.6×10-34 J·s.由此估算出太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数目.(保留两位有效数字)
在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计时速是108km/h。汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少?如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥,要使汽车能够安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径至少是多少?(取g=10m/s2)
如图,质量为0.5kg的杯子里盛有1kg的水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,水杯通过最高点的速度为4m/s,则在最高点时,求绳的拉力和水对杯底的压力?
如图所示,质量m=1 kg的小球用细线拴住,线长l=0.5 m,细线所受拉力达到F=18 N时就会被拉断.当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断.若此时小球距水平地面的高度h=5 m,重力加速度g=10 m/s2,求小球落地处到地面上P点的距离.(P点在悬点的正下方)
一个质量为3kg的物体在半径为2cm的圆周上以4m/s的速度运动,物体运动的向心加速度是多大?物体做圆周运动的角速度是多大?所需要的向心力是多大?