一宇航员抵达一半径为R的星球表面后,为了测定该星球的质量M,做如下实验,取一根细线穿过光滑的细直管,细线一端栓一质量为m的砝码,另一端连在一固定的测力计上,手握细直管抡动砝码,使它在竖直平面内做完整的圆周运动。停止抡动细直管,砝码可继续在同一竖直平面做完整的圆周运动。如图所示,观察测力计得到,当砝码运动到圆周的最低点时,测力计的读数为
;当砝码运动到圆周的最高点时,测力计的读数为
。已知引力常量为G,试根据题中提供的条件和测量结果,求:
(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的质量M;
(3)该星球的第一宇宙速度。
如图所示,拱桥的外半径为40m。问:
(1)当重1t的汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时,车对桥顶的压力多少牛?
(2)当汽车通过拱桥顶点的速度为多少时,车对桥顶刚好没有压力(g=10m/s2)
一小球从离地面h=5m处,以v0 =10m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力 (g=10m/s2)。求:(1)小球在空中飞行的时间是多少?
(2)小球落地点离抛出点的水平距离。
(3)小球落地时的速度的大小。
如图所示,质量m=50kg的运动员(可视为质点),在河岸上A点紧握一根长L=5.0m的不可伸长的轻绳,轻绳另一端系在距离水面高H=10.0m的O点,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ=37°,C点是位于O点正下方水面上的一点,距离C点x=5.0m处的D点有一只救生圈,O、A、C、D各点均在同一竖直面内。若运动员抓紧绳端点,从台阶上A点沿垂直于轻绳斜向下以一定初速度跃出,当摆到O点正下方的B点时松开手,最终恰能落在救生圈内。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)运动员经过B点时速度
的大小;
(2)运动员经过B点时绳子的拉力大小;
(3)运动员从A点跃出时的动能
。
如图所示,点电荷A的电荷量为Q,点电荷B的电荷量为q,相距为r 。已知静电力常量为k ,求:
(1)电荷A与B之间的库仑力大小;
(2)电荷A在电荷B所在处产生的电场强度大小;
高台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上O点水平飞出,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员连同滑雪板的总质量m=50kg,他落到了斜坡上的A点,A点与O点的距离s=12m,如图所示。忽略斜坡的摩擦和空气阻力的影响,重力加速度g=10m/s2。 (sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)运动员在空中飞行了多长时间?
(2)求运动员离开O点时的速度大小。