2012年4月30日4时50分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭首次采用“一箭双星”的方式,成功发射两颗北斗导航卫星,卫星顺利进入预定转移轨道。北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),其空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星,如图甲所示。
为简便起见,认为其中一颗卫星轨道平面与地球赤道平面重合,绕地心做匀速圆周运动(如图乙所示),与地心的距离为地球半径R0的2倍,卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能,太阳能收集板的面积为S,在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为P。已知地球表面重力加速度为g,近似认为太阳光是平行光,试估算:
(1)卫星做匀速圆周运动的周期;
(2)卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间及太阳能收集板最多可以转化多少电能?
一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验:在离地面h高处让小
球以v0的初速度水平抛出,他测出小球落地点与抛出点的水平距离为x,又已知该
星球的半径为R,己知万有引力常量为G,求:
(1)、该星球表面的重力加速度g
(2)、该星球的质量M
(3)、该星球的第一宇宙速度v
(最后结果必须用题中己知物理量表示)
如图所示,AB是竖直面内的四分之一圆弧光滑轨道,下端B与水平直轨道相切。一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑,已知轨道半径为R=0.2m,小物块的质量为m=0.1kg,小物块与水平面间的动摩擦因素μ=0.5,取g=10m/s2。求:
(1)小物块到达B点的速度大小
(2)小物块在B点时受圆弧轨道的支持力
(3)小物块在水平面上滑动的最大距离
质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为30°的光滑斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上。开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为0.8m,如图所示。若摩擦力均不计,从静止开始放手让它们运动,取g=10m/s2。求:
(1)物体A着地时的速度
(2)物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离
(8分)如图所示,飞机离地面高度为H=500m,飞机的水平飞行速度为v1=100m/s,追击一辆速度为v2=20m/s同向行驶的汽车,欲使炸弹击中汽车,飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹?(不考虑空气阻力,g取10m/s2。)
如图所示,在光滑的水平地面上,静止着质量为M =2.0kg的小车A,小车的上表面距离地面的高度为0.8m,小车A的左端叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B(可视为质点)处于静止状态,小物块与小车上表面之间的动摩擦因数μ=0.20。在小车A的左端正上方,用长为R=1.6m的不可伸长的轻绳将质量为m =1.0kg的小球C悬于固定点O点。现将小球C拉至使轻绳拉直且与竖起方向成θ=60°角的位置由静止释放,到达O点的正下方时,小球C与B发生弹性正碰(碰撞中无机械能损失),小物块从小车右端离开时车的速度为1m/s,空气阻力不计,取g=10m/s2. 求:
(1)小车上表面的长度L是多少?
(2)小物块落地时距小车右端的水平距离是多少?