如下图是我国“嫦娥一号”发射及绕月简图,设下图中卫星是逆时针方向运动的,阅读如下材料回答下面问题:
2007年10月25日17时55分,北京航天飞行控制中心对嫦娥一号卫星实施首次变轨并获得成功,首次变轨是在远地点发动机点火使卫星加速的。卫星的近地点高度由约200公里抬高到了约600公里,如图卫星正式进入绕地16小时轨道。接下来卫星在近地点处还要借助自身发动机的推动经过三次变轨即进入绕地24小时轨道、绕地48小时轨道,最后进入地月转移轨道经过漫长的施行后接近月球,在月球近月点的位置仍要借助自身的发动机的作用,使卫星的速度发生变化,被月球引力俘获后进入绕月12小时轨道、绕月3.5小时轨道,最终进入绕月127分钟的圆形轨道,进行约一年的月球探索之旅。
“嫦娥一号”卫星最终是以127分钟的周期T稳定运行于月球的圆周轨道上,若已知地球的质量是月球m质量81倍,地球半径是月球半径r的3.7倍,试用引力常量G、m、T、r写出卫星距月球表面的高度H的表达式。
若已知地球的质量
,地球的半径
,万有引力恒量
,试结合给出的数据,求出H的数值。(保留两位有效数字)
如图16-3-9所示的三个小球的质量都为m,B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上,A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动,碰后A、B两球粘在一起,问:
图16-3-9
(1)A、B两球刚刚粘合在一起时的速度是多大?
(2)三球的速度达到相同时的共同速度是多大?
在光滑的水平面上有一辆平板车,一个人站在车上用大锤敲打车的左端,如图1638所示,在连续地敲打下,这辆车能持续地向右运动吗?说明理由.
图16-3-8
有三根长度皆为l="1.00" m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别挂有质量皆为m=1.00×10-2 kg 的带电小球A和B,它们的电荷量分别为-q和+q,q=1.00×10-7 C.A、B之间用第三根线连接起来.空间中存在大小为E=1.00×106 N/C的匀强电场,场强方向水平向右.平衡时 A、B球的位置如图6-14所示.现将O、B之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置.求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少.(不计两带电小球间相互作用的静电力)
图6-14
如图6-13所示,半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内,两个轻质小圆环套在大圆环上.一根轻质长绳穿过两个小圆环,它的两端都系上质量为m的重物,忽略小圆环的大小.
图6-13
(1)将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上.在两个小圆环间绳子的中点C处,挂上一个质量M=
m的重物,使两个小圆环间的绳子水平,然后无初速释放重物M.设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略,求重物M下降的最大距离.
(2)若不挂重物M,小圆环可以在大圆环上自由移动,且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略,问两个小圆环分别在哪些位置时,系统可处于平衡状态?
如图6-11所示,竖直平面内放一直角杆AOB,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ=0.20,杆的竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为2.0 kg和1.0 kg的环A和B,A、B间用细绳相连,初始位置OA="1.5" m,OB="2.0" m,g取10 m/s2.则:
图6-11
(1)若用水平拉力F1沿杆向右缓慢拉A,使之移动0.5 m,该过程中A受到的摩擦力多大?拉力 F1做多少功?
(2)若小球A、B都有一定的初速度,A在水平拉力F2的作用下,使B由初始位置以1.0 m/s 上升0.5 m,此过程中拉力F2做多少功?