有一个带正电的小球,质量为m、电量为q,静止在固定的绝缘支架上.现设法给小球一个瞬时的初速度υ0使小求水平飞出,飞出时小球的电量没有改变.同一竖直面内,有一个竖直固定放置的圆环(圆环平面保持水平),环的直径略大于小球直径,如图所示.要使小球能准确进入圆环,可在空间分布匀强电场或匀强磁场(匀强电场和匀强磁场可单独存在,也可同时存在),请设计两种分布方式,并求出:
(1)相应的电场强度E或磁感应强度B的大小和方向;
(2)相应的小球到圆环的时间t .
(若加匀强电场,则匀强电场限制在竖直面内;若加匀强磁场,则匀强磁场限制在垂直纸面情况.已知υ0>,小球受重力不能忽略)
如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,侧得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度g;
(2)该星球的密度;
(3)该星球的第一宇宙速度v;
(4)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T.
飞机距离地面高H=500m,水平飞行的速度为υ=100m/s,攻击一辆速度为υ
=20m/s相向行驶的汽车,欲使投弹击中汽车,飞机应在距汽车多远处投弹?(g=10m/s
)
万有引力定律的地—月检验,假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力,已知地球表面重力加速度g,半径R;月球绕地球公转周期为T。月球轨道半径约为地球半径的60倍,根据牛顿定律可知月球在轨道上运动的加速度为()。而根据月球匀速圆周运动计算出其向心加速度为( )。计算结果符合得很好,表明物体间的引力遵从相同的规律。
如左图所示,质量m=1kg的物体B置于倾角θ=37°的固定斜面上,用轻绳通过光滑的滑轮与物体A相连。t=0时同时释放A、B,物体A拉动B沿斜面向上运动,已知斜面足够长,A落地后不再反弹,物体B运动的部分v-t图如右图所示
求:(1)物体A的质量;
(2)物体B在上升过程中,和斜面摩擦产生的热量;
(3)若物体B到达最高点时,剪断绳子。取地面为零势能参考平面,物体B向下滑动过程中在何位置时具有的动能和势能相等。
如图所示,一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A 点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点.将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力.
(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,小球从C点射出时的速度;
(2)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对细圆管的作用力;
(3)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球离A点的最大高度。