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为rA=8.0×104 km和r B=1.2×105 km。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的线速度之比;(2)求岩石颗粒A和B的周期之比;(3)土星探测器上有一物体,在地球上重为10 N,推算出他在距土星中心3.2×105 km处受到土星的引力为0.38 N。已知地球半径为6.4×103 km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?
如图所示,质量为2m的 U形线框ABCD下边长度为L,电阻为R,其它部分电阻不计,其内侧有质量为m,电阻为R的导体棒PQ,PQ与线框相接触良好,可在线框内上下滑动。整个装置竖直放置,其下方有垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。将整个装置从静止释放,在下落过程线框底边始终水平。当线框底边进入磁场时恰好做匀速运动,此时导体棒PQ与线框间的滑动摩擦力为。经过一段时间,导体棒PQ恰好到达磁场上边界,但未进入磁场,PQ运动的距离是线框在磁场中运动距离的两倍。不计空气阻力,重力加速度为g。求: (1)线框刚进入磁场时,BC两端的电势差; (2)导体棒PQ到达磁场上边界时速度大小; (3)导体棒PQ到达磁场上边界前的过程线框中产生的焦耳热。
如图所示,水平桌面上的轻质弹簧左端固定,右端与静止在O点质量为m=1kg的小物块接触而不连接,此时弹簧无形变。现对小物块施加F =" 10" N水平向左的恒力,使其由静止开始向左运动。小物块在向左运动到A点前某处速度最大时,弹簧的弹力为 6 N,运动到A点时撤去推力F,小物块最终运动到B点静止。图中OA =" 0.8" m,OB =" 0.2" m,重力加速度g =" 10" m/s2。求小物块: (1)与桌面间的动摩擦因数μ; (2)向右运动过程中经过O点的速度; (3)向左运动的过程中弹簧的最大压缩量。
在核反应堆中用石墨做“慢化剂”使中子减速,假设中子以速度与静止的碳核发生正碰,碰后中子以反向弹回。已知碳核的质量是中子质量的12倍,求碰撞后碳核的速度。
如图所示,ABCD是封装手机LED闪光灯的圆柱形玻璃体的轴截面,玻璃体的厚度为d。厚度不计半径为r的圆形LED灯贴在玻璃体CD面上,圆心与CD面中心P重合,其发出的光从AB面射出,玻璃的折射率为。不考虑光在AD和BC面上的反射,AB面上都有光线射出,求玻璃体的最大半径。
气筒给自行车打气时,每打一次都把压强1个标准大气压、温度为27℃、体积为112mL空气的打进车胎。求该气筒每打一次气时,进入车胎内空气分子的个数。已知1 mol 空气在 1个标准大气压、0℃ 时的体积为 22.4 L,阿伏加德罗常数NA= 6×1023mol-1。(计算结果保留一位有效数字)