一组宇航员乘坐太空穿梭机S,去修理位于离地球表面的圆形轨道上的太空望远镜H。机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭助推火箭,望远镜则在穿梭机前方数千米处,如图所示。已知地球半径为
,地球表面重力加速度为
,第一宇宙速度为
。
(1)穿梭机所在轨道上的重力加速度为多少?在穿梭 机内,一质量为m=70kg的宇航员受的重力
是多少?
(2)计算穿梭机在轨道上的速率。
(3)穿梭机需先进入半径较小的轨道,才有较大的角速度追上望远镜,试判断穿梭机要进入较低轨道时应增加还是减小其原有速率,试说明理由。
如图所示,一质量为M,足够长的平板小车原来静止在光滑水平面上,一质量为m的小滑块以水平速度v0从小车左端冲上小车,已知平板小滑块与小车间的动摩擦因数为μ。求:
(1)滑块相对小车静止时,滑块和小车的共同速度大小
(2)从滑块冲上小车到滑块相对小车静止时的过程中,小车的位移是多少?
神舟六号飞船2005年10月12日9时在酒泉发射场升空,在太空环绕地球五天后,按预定的程序平稳地在内蒙古中部着陆。若将飞船环绕地球的运动看作匀速圆周运动时距地面的高度为h,绕地球一周的时间为T,地球半径为R。引力常量为G。
求
(1)飞船在环绕地球做圆周运动的加速度大小
(2)地球的质量
质量是60kg的建筑工人不慎由脚手架上跌下,由于安全带的保护被悬挂起来,已知安全带长4.9m,缓冲时间为0.3s,试求安全带受到的平均拉力为多少?
正方形金属线框abcd,每边长=0.1m,总质量m=0.1kg,回路总电阻
Ω,用细线吊住,线的另一端跨过两个定滑轮,挂着一个质量为M=0.14kg的砝码。线框上方为一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场区,如图,线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动,当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。接着线框全部进入磁场后又做加速运动(g=10m/s2)。问:
(1)线框匀速上升的速度多大?此时磁场对线框的作用力多大?
(2)线框匀速上升过程中,重物M做功多少?其中有多少转变为电能?
如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场,其方向和导轨所在平面垂直,电阻为r的金属棒PQ可在导轨上无摩擦滑动,导轨间距为L1,其间连接一阻值为R的电阻,导轨电阻不计。金属棒在沿导轨方向的拉力作用下以速度v向右匀速运动。
⑴求PQ两端的电压;
⑵求金属棒所受拉力的大小;
⑶试证明:金属棒沿导轨向右匀速移动距离L2的过程中,通过电阻R的电荷量等于。