如图在竖直面内有水平向右的匀强电场,场强E=1000V/m,现有一根绝缘轻杆OB,总长度为1m,A为OB的中点,轻杆可绕O点在竖直面内自由转动,在A点和B点处各连接有一个质量m=10g,带正电荷Q=5C的小球(小球体积忽略不计),将轻杆拉至水平位置由静止释放。
(1)轻杆转到竖直位置时,小球A和B的速度大小。
(2)轻杆转到竖直位置瞬间,AB杆在竖直方向对小球B的作用力大小。
(3)轻杆转到竖直位置瞬间,OA杆在竖直方向对小球A的作用力的大小。
如图5所示,一缆车系统将乘客送上和送下高40m,长80m的山坡,整个系统由一上一下两个车厢组成,它们通过山顶一个巨大的滑轮由钢索相连,滑轮由电动机驱动,设每个车厢运动中受到的摩擦力恒为,则整个缆车系统在一次全行程中克服摩擦力做功是多少?
如图20所示,光滑水平面AB与一半圆开轨道在B点相连,轨道位于竖直面内,其半径为R,一个质量为m的物块静止在水平面上,现向左推物块使其压紧弹簧,然后放手,物块在弹力作用下获得一速度,当它经B点进入半圆轨道瞬间,对轨道的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点,重力加速度为g。求:
(1)开始时弹簧所具有的弹性势能;
(2)物块从B到C克服阻力的功
(3)物块离开C点后,再落回到水平面上时速度的大小?
我国的“嫦娥奔月”月球探测工程已经启动,分“绕、落、回”三个发展阶段:在2007年已经发射了一颗围绕月球飞行的“嫦娥一号”卫星,将在2012年前后发射一颗月球软着陆器,在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器,进行首次月球样品自动取样并安全返回地球.设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后,由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱,如图19所示.为了安全,返回的着陆器与轨道舱对接时,必须具有相同的速度。设返回的着陆器质量为m,月球表面的重力加速度为g,月球的半径为R,月球的自转周期为T,轨道舱到月球中心的距离为r,已知着陆器从月球表面返回轨道舱的过程中需克服月球引力做功,不计月球表面大气对着陆器的阻力和月球自转的影响,则
(1)着陆器与返回舱对接时的速度大小是多少?
(2)在月球表面的着陆器至少需要获得多少能量才能返回轨道舱?
在天文学上把两个相距较近,由于彼此的引力作用沿轨道相互环绕的恒星系统称为双星。如图18所示,α星和β星组成的双星系统绕其“晃动”(实际上是环绕转动)的周期为T,α星的晃动范围为Dα,β星的晃动范围为Dβ。试求α星和β星的质量。
拖拉机是农村的重要运输工具,某拖拉机的车头的前轮的直径d1=0.80m,后轮的直径d2=1.25m,两轮轴心相距L=2m,某时刻在前轮的最高点A一泥块被水平抛出,0.2s后在后轮的最高点B另一泥块也被水平抛出,两泥块恰好落在地面的同一位置,如图17所示,则拖拉机的速度是多少?