已知万有引力常量G,地球半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度g。某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:
同步卫星绕地球作圆周运动,由得
⑴请判断上面的结果是否正确,并说明理由。如不正确,请给出正确的解法和结果。
⑵请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。
下列说法中正确的是()
A.一定质量的理想气体在体积不变的情况下,压强p与摄氏温度t成正比 |
B.液体的表面张力是由于液体表面层分子间表现为相互吸引所致 |
C.控制液面上方饱和汽的体积不变,升高温度则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大,密度增大,压强不变 |
D.温度可以改变某些液晶的光学性质 |
(2)如图所示,用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气,活塞上放一砝码,活塞和砝码的总质量为m,现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从T1升高到T2,且空气柱的高度增加了△l,已知加热时气体吸收的热量为Q,外界大气压强为p0,求:
①此过程中被封闭气体的内能变化了多少?
②被封闭空气初始状态的体积。
如图所示,在平面直角坐标系内,第1象限的等腰三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从电场中Q(-2h,-h)点以速度v0水平向右射出,经坐标原点O处射入第1象限,最后以垂直于PN的方向射出磁场。已知MN平行于x轴,N点的坐标为(2h,2h),不计粒子的重力,求:
(1)电场强度的大小E;
(2)磁感应强度的大小B;
(3)粒子在磁场中运动的时间t,
如下图甲所示,一半径R=0.1m、竖直圆弧形光滑轨道,与斜面相切于B处,圆弧的最高点为M,斜面倾角θ=60°,t=0时刻,有一物块沿斜面上滑,其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示,物块质量m=lkg,若物块恰能到M点(取g=10m/s2)求:
(1)物块经过B点时的速度VB;
(2)物块在斜面上滑动的过程中摩擦力做功的平均功率。
某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样,首先,如图甲所示,在真空空间的竖直平面内建立xoy坐标系,在y1=0.1m和y2= -0.1m处有两个与x轴平行的水平界面PQ和MN把空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,在三个区域中分别存在匀强磁场B1、B2、B3,其大小满足B2=2B1=2B3=0.02T,方向如图甲所示。在Ⅱ区域中的y轴左右两侧还分别存在匀强电场E1、E2(图中未画出),忽略所有电、磁场的边缘效应. ABCD是以坐标原点O为中心对称的正方形,其边长L=0.2m。现在界面PQ上的A处沿y轴正方向发射一比荷q/m=108c/kg的带正电荷的粒子(重力不计),粒子恰能沿图中实线途经B、C、D三点后回到A点并做周期性运动,轨迹构成一个“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动.
(1)求E1、E2场的大小和方向
(2)若去掉Ⅱ和Ⅲ区域中的匀强电场和磁场,其他条件不变,仍在处以相同的速度发射相同的粒子,请在Ⅱ和Ⅲ区域内重新设计适当的匀强电场或匀强磁场,使粒子运动的轨迹成为上、下对称的“8”字,且粒子运动的周期跟甲图中相同,请通过必要的计算和分析,求出你所设计的“场”的大小、方向和区域,并在乙图中描绘出带电粒子的运动轨迹和你所设计的“场”(上面半圆轨迹己在图中画出)
如图是利用传送带装运煤块的示意图。传送带从底端到顶端长20m,倾角θ=37°,煤块与传送带间的动摩擦因数m=0.8,传送带的主动轮和从动轮半径相等,主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖起高度H =" 1.8" m ,与运煤车车箱中心的水平距离x =" 1.2m" 。现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点),煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动,后与传送带一起做匀速运动,到达主动轮时随轮一起匀速转动。要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心,(g =" 10" m/s2,sin37°="0.6" , cos37°= 0.8) 求:
(l)传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径R
(2)煤块在传送带上由静止开始加速至落到车底板所经过的时间t