人造卫星是由运载火箭点火发射后送入 其 运行轨道的,其发射后的飞行过程大致可分为:垂直加速阶段、惯性飞行阶段和进入轨道阶段,如图所示。设地球表面g="10" m/s2,地球的半径R="6.4×103" km
(1)设某次发射过程中,有一在地球表面重 为 40 N的物体,放置在该卫星中。在卫星垂直加速上升的过程中,且a="5" m/s2时物体与卫星中的支持面的相互作用30 N,则卫星此时距地面的高度为 km。
(2)当卫星进入离地高为地球半径3倍的圆形轨道运动时,它运行的速度为 km/s
如图甲所示,固定在水平地面上的光滑圆弧轨道AB,圆弧所对圆心角∠AOB=37°,半径R=1m,圆弧轨道右侧紧贴粗糙水平木板BD,C为BD的中点,木板与圆弧轨道底端恰好等高,已知木板的长度L=0.8m,质量M=2kg,与地面间的动摩擦因数μ=0.2。现将木板固定,将一质量m=1kg,可视为质点的物块从A端由静止释放,恰好能运动到D点。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)物体运动到B点时对圆弧轨道的压力大小。
(2)为使物体恰好运动到C点相对木板静止,可以在物块运动到B点时对木板施加一个水平向右的拉力F,F应该多大。
(3)为使物块运动到C点时速度为零,也可以将BD部分以B为轴逆时针转动一锐角,
应为多大(假设物块经B点时没有能量损失)。
足够长的平行金属导轨MN、PQ放置在水平面上,处在磁感应强度B =1.00T的竖直方向匀强磁场,导轨M与P间连接阻值为R=0.30Ω的电阻,质量为m=0.5kg的金属棒ab与MP紧贴在导轨上,处于两导轨间的长度L=0.40m、电阻r=0.10Ω,如图所示。现在水平恒定拉力F作用下金属棒ab由静止开始向右运动,其运动距离与时间的关系如下表所示。导轨与金属棒间的动摩擦因数为0.3,导轨电阻不计。g=10m/s2。求:
时间t(s) |
0.0 |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
7.0 |
运动距离x(m) |
0.0 |
0.6 |
2.0 |
4.3 |
6.8 |
9.3 |
11.8 |
14.3 |
(1)在4.0s时间内,通过金属棒ab截面的电荷量q;
(2)水平恒定拉力F;
(3)在7.0s时间内,整个回路产生的电热Q。
如图所示,在xoy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角.在x<0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C; 在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.1T.一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度进入磁场,最终离开电磁场区域.已知微粒的电荷量q=5×10-18C,质量m=1×10-24kg,求:
(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标;
(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;
(3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标.
如图所示,一个厚度不计的圆环A,紧套在长度为L的圆柱体B的上端,A、B两者的质量均为m.A与B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,其大小为kmg(k>1).A,B一起由离地H高处由静止开始落下,触地后能竖直向上弹起,触地时间极短,且无动能损失.A环运动过程中未落地.
(l)B与地第一次碰撞后,B上升的最大高度是多少?
(2)B与地第一次碰撞后,当A与B刚相对静止时,B下端离地面的高度是多少?
(3)要使A、B不分离,L至少应为多少?
均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时,
(1)求线框中产生的感应电动势大小;
(2)求cd两点间的电势差大小;
(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。