.经过天文望远镜的长期观测,人们在宇宙中已经发现了许多双星系统,通过对它们的研究,使我们对宇宙中的物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识。双星系统是由两个星体组成,其中每个星体的线度都远小于两个星体之间的距离。一般双星系统距离其他星体很远,可以当作孤立系统处理。现根据对某一双星系统的光学测量确定,该双星系统中每个星体的质量都是M,两者间距L,它们正围绕着两者连线的中点作圆周运动。
(1)试计算该双星系统的周期T;
(2)若实验上观测到的运动周期为T’,为了解释两者的不同,目前有一种流行的理论认为,在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质。作为一种简化模型,我们我们假定在以两个星体连线为直径的球体内均匀分布着密度为ρ的暗物质,而不考虑其它暗物质的影响,并假设暗物质与星体间的相互作用同样遵守万有引力定律。试根据这一模型计算双星系统的运动周期T’。
正方形的导线框,质量m=60g,边长=12cm,电阻R=0.06Ω,在竖直平面内自由下落H=5m后,下边框进入水平方向的匀强磁场中,磁场方向与线框垂直,如图所示,匀强磁场沿竖直方向的宽度h=
,线框通过匀强磁场区域时恰好匀速直线运动。 不计空气阻力,取g=10m/s2。求:
(1)匀强磁场的磁感强度多大?
(2)线框通过磁场区域过程中产生了多少热量?
如图所示,Q为固定的正点电荷,A、B两点在Q的正上方且和Q相距分别为h和0.25h,将一带电量为q的小球(可视为点电荷)从A点由静止释放,运动到B点时速度正好变为零.若此带电小球q在A点处的加速度大小为. 试求:
(1)带电小球在B点处的加速度.
(2)A、B两点间的电势差(用Q和h表示).
如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点平滑相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,脱离弹簧后当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的9倍,之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点.已知重力加速度为g.试求:
(1)弹簧开始时的弹性势能;
(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功;
(3)物体离开C点后落回水平面时速度的大小.
天文观测到某行星有一颗以半径r、周期环绕该行星做匀速圆周运动的卫星,已知卫星质量为
,该行星的半径是卫星运动轨道半径的
.求:
(1)该行星的质量M;
(2)该行星表面处的重力加速度g.
在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙.动摩擦因数为,滑块CD上表面是光滑的1/4圆弧,其始端D点切线水平且在木板AB上表面内,它们紧靠在一起,如图所示.一可视为质点的物块P,质量也为m,从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,过B点时速度为v0/2,又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处,求:
(1)物块滑到B处时木板的速度vAB;
(2)木板的长度L;
(3)滑块CD圆弧的半径R.