(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即
,k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知引力常量为G,太阳的质量为M太。
(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106S,试计算地球的质M地。(G=6.67×10-11Nm2/kg2,结果保留一位有效数字)
在离地80 m处无初速释放一小球,小球质量为m="200" g,不计空气阻力,g取10 m/s2,取最高点所在水平面为零势能参考面.求:
(1)在第2 s末小球的重力势能
(2)在第3 s内重力所做的功,重力势能的变化.
质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇,力的大小为100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2,求:
(1)雪橇对地面的压力大小(sin37°=0.6,cos37°=0.8 ,g=10m/s2)
(2)雪橇运动的加速度大小
(3)若沿相反的方向施加大小相同的推力,则从静止开始1分种后,雪橇的速度多大?通过的位移是多少?
雨滴从高空竖直落到地面的过程中,所受空气阻力满足
,其中
是雨滴的下落速度,S是雨滴的横截面积,k是常数,若将雨滴看做半径R球形,其质量在下落过程中保持不变,试分析雨滴的运动情况并求出雨滴落地时速度大小。(已知雨滴的密度ρ,球的体积
)
如图,平板车B的质量M=4kg,车上物体A的质量m=1kg,它们之间的动摩擦因数μ=0.4,最大静摩擦力Ff0=5N。小车从静止开始,在拉力F作用下,沿光滑水平面匀加速运动。问:
(1)当F=15N时,A与B之间摩擦力多大?
(2)当F=26N时,A与B之间摩擦力又是多大?此时A与B的加速度分别是多少?
甲、乙两车相距40.5m,同时沿平直公路做直线运动,甲车在前,以初速度v1=16m/s,加速度a1=2m/s2作匀减速直线运动,乙车在后,以初速度v2=4.0m/s,加速度a2=1.0m/s2与甲同向作匀加速直线运动,求:
(1)甲、乙两车相遇前相距的最大距离
(2)乙车追上甲车经历的时间