(10 分)地球质量为M、半径为R,万有引力常量为G,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.
(1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式;
(2)若已知第一宇宙速度的大小v="7.9" km/s,地球半径R=6.4×103 km,万有引力常量G=6.7×10-11 N·m2/kg2,求地球质量(结果保留两位有效数字).
如图所示,一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上,反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P。现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上,则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出,打在光屏上的P′点,P′点在P点的左侧处,已知透明体对光的折射率为
.求光在透明体里运动的时间多长?
如图, 的三个顶点的坐标分别为O(0,0)、A(L,0)、C(0,
L),在
区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。在t=0时刻,同时从三角形的OA边各处以沿y轴正向的相同速度将质量均为m,电荷量均为q的带正电粒子射入磁场,已知在t=t0时刻从OC边射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴。不计粒子重力和空气阻力及粒子间相互作用。
(1)求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若从OA边两个不同位置射入磁场的粒子,先后从OC边上的同一点P(P点图中未标出)射出磁场,求这两个粒子在磁场中运动的时间t1与t2之间应满足的关系;
(3)从OC边上的同一点P射出磁场的这两个粒子经过P点的时间间隔与P点位置有关,若该时间间隔最大值为,求粒子进入磁场时的速度大小。
如图所示,粗糙斜面倾角θ=37°,斜面宽a为3 m,长b为4 m.质量为0.1 kg的小木块从斜面A点静止释放,释放同时用与斜面底边BC平行的恒力F推该小木块,小木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
(1)若F大小为0,求木块到达底边所需的时间t1
(2)若木块沿斜面对角线从点A运动到点C,求力F的大小及A到C所需时间t2
装有装饰材料的木箱A质量为50kg,放在水平地面上,要将它运送到90m远的施工现场。如果用450N的水平恒力使A从静止开始运动,进过6s可达施工现场。
(1)求木箱与地面间的动摩擦因数;
(2)若用大小为450N,方向与水平方向夹角α斜向上的拉力拉木箱A从静止开始运动,使木箱A能够到达90m远的施工现场,拉力至少做多少功?(运动过程中动摩擦因数处处相同,结果保留2位数字)。
如图所示,矩形区域abcdef分成边长均为L的正方形区域,左侧为匀强电场区域,电场强度为E,方向竖直向上。右侧是匀强磁场,方向垂直于纸面向外,be为其分界线。一质量为m,电荷量为e的电子(重力不计)从a点水平向右射入匀强电场中,从be中点进入磁场。求:
(1)电子射入电场的初速度;
(2)若要使电子只能从bc边射出磁场,磁感应强度应该满足的条件。