(10分)宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统,四星系统离其他恒星较远,通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用.已观测到稳定的四星系统存在两种基本的构成形式:一种是四颗星稳定地分布在边长为a的正方形的四个顶点上,均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,其运动周期为;另一种形式是有三颗星位于边长为a的等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行,其运动周期为
,而第四颗星刚好位于三角形的中心不动.试求两种形式下,星体运动的周期之比
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一辆汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶,在其后1000m处的摩托车欲在起动后用3min的时间恰好追上汽车,如果摩托车所能达到的最大速度为30m/s,那么它的加速度应为多大?(设摩托车加速时,加速度恒定)
如图,板间距为d、板长为4d的水平金属板A和B上下正对放置,并接在电源上.现有一质量为m、带电量+q的质点沿两板中心线以某一速度水平射入,当两板间电压U=U0,且A接负时,该质点就沿两板中心线射出;A接正时,该质点就射到B板距左端为d的C处.取重力加速度为g,不计空气阻力.求
(1)质点射入两板时的速度;
(2)当A接负时,为使带电质点能够从两板间射出,两板所加恒定电压U的范围.
小物块A的质量为m,物块与坡道间的动摩擦因数为μ,水平面光滑,坡道顶端距水平面高度为h,倾角为θ,物块从坡道进入水平滑道时,在底端O点处无机械能损失,重力加速度为g. 将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上,另一自由端恰位于坡道的底端O点,如图所示.物块A从坡顶由静止滑下,求:
(1)物块滑到O点时的速度大小;
(2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能;
(3)物块A被弹回到坡道上升的最大高度。
如图所示,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的距离s=100 m,子弹射出的水平速度v=200 m/s,子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放,不计空气阻力,取重力加速度g为10 m/s2,求:
(1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶?
(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h为多少?
如图,半径R=0.8m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点D与长为L的水平面相切于D点,质量M=1.0kg的小滑块A从圆弧顶点C由静止释放,到达最低点D点后,与D点m=0.5kg的静止小物块B相碰,碰后A的速度变为vA="2.0" m/s,仍向右运动.已知两物块与水平面间的动摩擦因数均为µ=0.1,A、B均可视为质点,B与E处的竖直挡板相碰时没有机械能损失,取g=10m/s2.求:
(1)滑块A刚到达圆弧的最低点D时对圆弧的压力;
(2)滑块B被碰后瞬间的速度;
(3)要使两滑块能发生第二次碰撞,DE的长度L应满足的条件.