已知物体从地球上的逃逸速度(第二宇宙速度),其中G、M、R分别是引力常量、地球质量和半径.已知G=6.67×10-11N·m2/kg2,光速c="2.997" 9×108 m/s,求下列问题:(1)逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞,设某黑洞的质量等于太阳的质量M=1.98×1030kg,求它的可能最大半径;(2)目前天文观测范围内,物质的平均密度为10-27kg/m3,如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体,其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中速度,因此任何物体都不能脱离宇宙,问宇宙半径至少多大?
如图31-1所示,从阴极K射出的电子经U0=5000V的电势差加速后,沿平行于板面的方向从中央射入两块长L1=10cm,间距d=4cm的平行金属板AB之间。在离金属板边缘L2=75cm处放置一个直径D=20cm,带有记录纸的圆筒。整个装置放在真空内,电子发射的初速度不计。
(1)若在金属板上加以U1=1000V的直流电压(A板电势高)后,为使电子沿入射方向作匀速直线运动到达圆筒,应加怎样的磁场(大小和方向);
(2)若在两金属板上加以U2=1000cos2πtV的交流电压,并使圆筒绕中心轴按图示方向以n=2转/秒匀速转动。试确定电子在记录纸上的轨迹形状,并画出1秒钟内所记录到的图形。
为了迎接太空时代的到来,美国国会通过一项计划:在2050年前建造成太空升降机,就是长绳的一端搁置在地球的卫星上,另一端系住升降机,放开绳,升降机能到达地球上,人坐在升降机里,在卫星上通过电动机把升降机拉到卫星上.已知地球表面的重力加速度取g="10" m/s2,地球半径R="6" 400 km.求:
(1)某人在地球表面用弹簧测力计称得视重800 N,站在升降机中,当升降机以加速度a=g(g为地球表面处的重力加速度)垂直地面上升,这时此人再一次用同一弹簧测力计称得视重为850 N,忽略地球公转的影响,求升降机此时距地面的高度;
(2)如果把绳的一端搁置在同步卫星上,绳的长度至少为多少?
设地球的质量为M,绕太阳做匀速圆周运动,有一质量为m的飞船,由静止开始自P点在恒力F的作用下,沿PD方向做匀加速直线运动.若一年后飞船在D点掠过地球上空,且再过两个月又在Q处掠过地球上空,如图所示,根据以上条件,求地球与太阳间的万有引力的大小.(忽略飞船受地球和太阳的万有引力作用的影响)
OA杆是机器带动绕其轴线旋转的竖直杆,细绳的一端固定在杆的A点,另一端系一质量m="1" kg的小球,绳长为L="1" m.开始小球绕轴线在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直杆的夹角为θ1=30°.现使机器转速加大,使小球在另一水平面内做稳定的匀速圆周运动时,细绳与竖直杆的夹角为θ2=60°.求此过程中机器对小球所做的功.(取g="10" m/s2)
一级方程式汽车大赛中,一辆赛车总质量为m,一个路段的水平转弯半径为R,赛车转此弯时的速度为v,赛车形状都设计得使其上下方空气有一压力差——气动压力,从而增大了对地面的正压力.正压力与摩擦力的比值叫侧向附着系数,以η表示.要上述赛车转弯时不侧滑,则需要多大的气动压力?