某恒星远处有一颗行星,靠近行星周围有众多的卫星,且相对均匀地分布于行星周围。假设卫星绕行星的运动是匀速圆周运动,通过天文观测,测得离该行星最近的一颗卫星运动的轨道半径为,周期为。已知万有引力常量为G。 (1)求该行星的质量;(2)通过天文观测,发现离该行星很远处还有一颗卫星,其运动的轨道半径为,周期为,试估算该行星周围众多卫星的总质量。(3)通过天文观测发现,某一时刻行星跟距离自己最近的卫星以及距离自己很远的卫星正好分布在一条直线上,求再经过多长时间它们又将分布在一条直线上。
如图所示,水平面上有一个倾角为θ=30°的斜劈,质量为m。一个光滑小球,质量也为m,用绳子悬挂起来,绳子与斜面的夹角为a=30°,整个系统处于静止状态。(1)求出绳子的拉力T;(2)若地面对斜劈的最大静摩擦力fm等于地面对斜劈的支持力的k倍,为了使整个系统始终保持静止,k值必须满足什么条件?
如图所示,在倾角θ=30º的斜面上放置一段凹槽B,B与斜面间的动摩擦因数μ=,槽内靠近右侧壁处有一小球A,它到凹槽内左壁侧的距离d=0.10m.A、B的质量都为m=2.0kg,B与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,不计A、B之间的摩擦,斜面足够长.现同时由静止释放A、B,经过一段时间,A与B的侧壁发生碰撞,碰撞过程不损失机械能,碰撞时间极短.取重力加速度g=10m/s2.求: (1)A与B的左侧壁第一次发生碰撞后瞬间A、B的速度. (2)在A与B的左侧壁发生第一次碰撞后到第二次碰撞前的这段时间内,A与B的左侧壁的距离最大可达到多少?
(10分) 某实验小组为了测试玩具小车的加速性能,设置了如图所示的轨道。轨道由半径为R=0.2m的光滑的圆弧轨道和动摩擦因数为μ=0.4的粗糙部分组成。现将小车从轨道上的A点开始以恒定的功率启动,经5秒后由于技术故障动力消失。小车滑过圆弧轨道从C点飞出落到水平面上的D点。实验测得小车的质量m=0.4Kg,AB间距离L=8m,BD间距离为0.4m,重力加速度g="10" m/s2。求:(1)小车从C点飞出时的速度?(2)小车滑过B点时对轨道B点的压力?(3)小车电动机的输出功率P。
(12分)如图甲所示,一质量为m="1.0" kg的木块从倾角为α=37º、长度为L="3.2" m的固定粗糙斜面顶端由静止开始运动,同时木块受水平向左的风力作用,且水平风力与风速成正比,木块在斜面上下滑时的加速度a与风速v之间的关系如图乙所示。已知sin 37º=0.6,cos 37º=0.8,取重力加速度大小为g="10" m/s2,请求解: (1)木块与斜面间的动摩擦因数 (2)风速v="3.0" m/s时木块沿斜面下滑的时间t及木块所受水平风力F的大小。
12岁的华裔小女生马天琪在美国火星探测车命名赛中夺冠,以“好奇心”命名探测车。“好奇号”火星探测器发射后经8个多月的长途跋涉,于2012年8月6日成功降落在火星表面,展开为期两年的火星探测任务。着陆时这辆火星车借助一个悬浮的“火箭动力太空起重机”完成降落,如图所示,着陆过程可简化为竖直向下的匀减速直线运动,到达火星表面速度刚好为零。若探测器从距火星表面高度h处开始减速,经时间t安全着陆,组合体的质量为m,提供的动力为F,火星的半径为R,引力常量为G。求:(1)火星表面的重力加速度。(2)火星的平均密度。