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,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ=37 °,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m=0.04 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计, g取10 m/s2.已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力大小;
(3)导体棒受到的摩擦力.
如图所示电路中,电源的电动势E=10V,内电阻r =1Ω,已知R1 =3Ω,R2 =6Ω,
C = 30μF,试求:
⑴闭合开关S,待稳定后通过R1的电流.
⑵将开关S断开,这以后流过R1的电量.
如图所示,一个人用与水平方向成= 300角的斜向下的推力F推一个质量为20 kg的箱子匀速前进,如图(a)所示,箱子与水平地面间的动摩擦因数为
=0.40.求:
(1)推力F的大小;
(2)若该人不改变力F的大小,只把力的方向变为与水平方向成300角斜向上去拉这个静止的箱子,如图(b)所示,拉力作用2.0 s后撤去,箱子最多还能运动多长距离?(g取10 m/s2).
(本题10分)如图,为一个半径为5m的圆盘,正绕其圆心做匀速转动,当原盘边缘上的一点A处在如图的位置的时候,在其圆心正上方20m的高度有一小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出,要使得小球正好落打在A点则
(1)小球平抛的初速度为多少?
(2)圆盘的角速度满足什么条件?
(本题10分)如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部.(取g=10m/s2)
⑴此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?
⑵如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?
⑶汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?