(1)若太阳光垂直照射在地球表面,则时间t内照射到地球表面上半径为r的圆形区域内太阳光的总能量及光子个数分别是多少?
(2)若太阳光垂直照射到地球表面,在半径为r的某圆形区域内被完全反射(即所有光子均被反射,且被反射前后的能量变化可忽略不计),则太阳光在该区域表面产生的光压(用I表示光压)是多少?
(3)有科学家建议利用光压对太阳帆的作用作为未来星际旅行的动力来源。一般情况下,太阳光照射到物体表面时,一部分会被反射,还有一部分被吸收。若物体表面的反射系数为ρ,则在物体表面产生的光压是全反射时产生光压的倍。设太阳帆的反射系数ρ=0.8,太阳帆为圆盘形,其半径r=15m,飞船的总质量m=100kg,太阳光垂直照射在太阳帆表面单位面积上的辐射功率P0=1.4kW,已知光速c=3.0×108m/s。利用上述数据并结合第(2)问中的结论,求太阳帆飞船仅在上述光压的作用下,能产生的加速度大小是多少?不考虑光子被反射前后的能量变化。(保留2位有效数字)
如图所示,ABC是一条滑道,滑雪者从A点由静止开始沿倾斜滑道AB滑下,然后又沿水平滑道BC滑行,最后停在C点.已知A点距水平面的高度为h,A点跟C点间的水平距离为s.试证明:滑雪板跟滑道间的动摩擦因数μ=h/s.
一位质量为60kg的运动员,用12s时间跑完100m,设他在运动过程中受到的阻力保持不变,并且他在开始运动的前2s时间内作匀加速直线运动,后面10s时间内则保持他在第2s末时的瞬时功率值不变,继续作直线运动,最后一段时间作的是匀速运动。已知他在作匀速运动时的速度大小是11m/s。求
①他在跑这100m的过程中,平均功率多大?
②他在运动过程中受到的阻力多大?
两块厚度不同的木板并在一起,直立固定在地面上。一颗子弹水平射向木板,恰好把这两块木板射穿。已知它通过这两块木板所用时间之比为1:2,并且子弹通过这两块木板时受到的阻力大小相等,求这两块木板的厚度之比。
如图所示,质量为1kg的物块放在粗糙的水平地面上,物块与地面间动摩擦因数μ=0.1。物块左侧连接弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙上,构成一个弹簧振子。现在把物块拉至平衡位置右侧10cm处作为初始位置,把物块从初始位置由静止释放。当物块第一次通过平衡位置左侧5cm处时的速度v=1m/s。g取10m/。求
(1)这一过程中物块动能的变化量。
(2)这一过程,弹簧弹力所做的功。
如图所示,一人站在一平台上,拉动绕过定滑轮的绳子使重物上升。已知重物重为400N,绳的重量及滑轮的摩擦均可忽略不计。他手握住绳端,从位置1(绳与竖直方向成30°角)缓慢移动到位置2(绳与竖直方向成60°角),已知绳端距定滑轮的高度h=2.0m。他在这个过程中,拉绳端的力做了多少功?