如图9所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面倾角为α,已知星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度g
(2)该星球的密度ρ
(3)该星球的第一宇宙速度v
如图所示,在虚线MN的上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向内,质子和α粒子以相同的速度v0由MN上的O点以垂直MN且垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,再分别从MN上A、B两点离开磁场。已知质子的质量为m,电荷为e,α粒子的质量为4m,电荷为2e。忽略带电粒子的重力及质子和α粒子间的相互作用。求:
(1)A、B两点间的距离。
(2)α粒子在磁场中运动的时间。
如图所示,在距地面一定高度的地方以初速度v0向右水平抛出一个质量为m,带负电,电量为Q的小球,小球的落地点与抛出点之间有一段相应的水平距离。求:
(1)若在空间加上一竖直方向的匀强电场,使小球的水平距离增加为原来的2倍,求此电场场强的大小和方向
(2)若除加上上述匀强电场外,再加上一个与v0方向垂直的水平匀强磁场,使小球抛出后恰好做匀速直线运动,求此匀强磁场感应强度的大小和方向
如图所示,在倾角θ=37°的绝缘斜面所在空间存在竖直向上的匀强电场,场强E=4.0×103N/C,在斜面底端有一与斜面垂直的绝缘弹性挡板。质量m=0.20kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下,滑到斜面底端与挡板相碰后以碰前的速率返回。已知斜面的高度h=0.24m,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.30,滑块带电荷q=-5.0×10-4C。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80。求:
(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端时的速度大小。
(2)滑块被挡板弹回能够沿斜面上升的最大高度。
(3)滑块从开始运动到停下来的整个过程中产生的热量Q。(计算结果保留2位有效数字)
如图所示为气体实验装置,开始时玻璃管内封闭的空气柱长度为3 cm,此时气压表显示容器内气体的压强,现在将活塞缓慢向下推动,直到封闭空气柱的长度变为
。试求:
(1)这一过程中气体分子的平均动能如何变化?
(2)最终气压表的示数是多少?
(3)若在另一次快速压缩气体过程中,气体内能增加1.5 J,气体放出的热量为1.4J,那么活塞对气体做功是多少?
升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升,站在升降机里的人质量是50 kg,
(1)人对升降机地板的压力是多大?
(2)若此时人站在升降机里的测力计上,测力计的示数是多大? 人处于超重,还是失重状态?