发射地球同步卫星时,可认为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆形轨道上,在卫星经过A点时点火(喷气发动机工作)实施变轨进入椭圆轨道,椭圆轨道的近地点为A,远地点为B。在卫星沿椭圆轨道运动经过B点再次点火实施变轨,将卫星送入同步轨道(远地点B在同步轨道上),如图所示。两次点火过程都是使卫星沿切向方向加速,并且点火时间很短。已知同步卫星的运动周期为T,地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,求
(1)地球的第一宇宙速度;
(2)卫星在圆形轨道运行接近A点时的加速度大小;
(3)卫星同步轨道距地面的高度。
某种材料做成的一个底角为30°的等腰三棱镜,一细束红光从AB面的中点P沿平行于底面BC方向射入棱镜,经BC面反射,再从AC面的Q点射出,且有PQ∥BC(图中未画出光在棱镜内的光路),设真空中的光速为c,求:
①该棱镜对红光的折射率;
②红光在棱镜中的传播速度。
前段时间南京地区空气污染严重,出现了持续的雾霾天气,一位同学受桶装纯净水的启发,提出用桶装的净化压缩空气供气,每个桶能装10atm的净化空气20L,如果人每分钟吸入1atm的净化空气8L。求:
①外界气压在1atm的情况下,打开桶盖,待稳定后桶中剩余气体的质量与打开桶盖前的质量之比;
②在标准状况下,1mol空气的体积是22.4L,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1,请估算人在27℃气温下每分钟吸入空气的分子数(保留一位有效数字)。
地面上有一个半径为R的圆形跑道,高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O的距离为L(L>R),如图所示。跑道上停有一辆小车,现从P点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计)。问:
(1)若小车在跑道上运动,则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内?
(2)若小车沿跑道顺时针做匀速圆周运动,当小车恰好经过A点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B处落入小车中,小车的速率v应满足什么条件?
汽车发动机的额定功率P0=150kW,汽车的质量m=5.0×103㎏,汽车在水平路面上行驶驶时,阻力是车重的k=0.10倍,重力加速度g=10m/s2.(所有计算结果保留两位有效数字)
(1)若汽车保持额定功率不变从静止启动,当车速为v1=10m/s时其加速度a1是多大?
(2)若汽车从静止开始,保持以a="1.0" m/s2的加速度做匀加速直线运动,维持这一过程的时间t是多长?这一过程中汽车牵引力做功W是多少?
已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍,若某行星的平均密度为地球平均密度的一半,它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍,则该行星的的自转周期为多少小时?