中国现已掌握神舟飞船与太空中目标飞行器的自动和手动对接技术,这就意味着宇航员可乘飞船对在轨航天器进行维护。宇航员现欲乘神舟飞船对在距月球表面高度为圆轨道上运行的月球卫星进行在轨维修。
已知月球半径,月球表面重力加速度为
,计算过程中可不计地球引力的影响,试根据你所学的知识解答下列问题:
(1)试求维护卫星时航天飞机的速度大小。计算结果用、
、
表示。
(2)已知地球自转周期为,则该卫星每天可绕月球转几圈?计算结果用
、
、
、
表示。
的质点在
时刻开始振动,产生的波沿
轴正方向传播,
时刻波的图象如图所示,质点A刚好开始振动。
①求波在介质中的传播速度;
②求的质点在
内运动的路程。
一定质量的某种理想气体从状态A开始按图所示的箭头方向经过状态B达到状态C,已知气体在A状态时的体积为2L,求:
①气体在状态C时的体积;
②说明A→B、B→C两个变化过程是吸热还是放热,并比较A→B、B→C两个过程中热量的大小。
如图,区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1,区域宽度为d 1,区域Ⅱ内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E 2,区域宽度为d 2,磁场方向垂直纸面向里,电场方向竖直向下。一质量为m、电量大小为q的微粒在区域I左边界的P点,由静止释放后水平向右做直线运动,进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动,从区域Ⅱ右边界上的Q点穿出,其速度方向改变了30°,重力加速度为g ,求:
(1)区域I和区域Ⅱ内匀强电场的电场强度E 1、E 2的大小。
(2)区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度B的大小。
(3)微粒从P运动到Q的时间有多长。
如图所示,AB为半径的1/4光滑圆弧轨道,下端B恰好与长度
的小车右端平滑对接,小车质量
。现有一质量
的小滑块,由轨道顶端无初速释放,滑到B端后冲上小车。已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数
。(g=10m/s2)
试求:(1)滑块到达B端时,它对轨道的压力。
(2)经多长时间滑块从小车左端滑落。
有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图1所示,当汽车减速时,线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速,同时产生电能储存备用。图1中,线圈的匝数为n,ab长度为L1,bc长度为L2。图2是此装置的侧视图,切割处磁场的磁感应强度大小恒为B,有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°。某次测试时,外力使线圈以角速度ω逆时针匀速转动,电刷端和
端接电流传感器,电流传感器记录的
图象如图3所示(I为已知量),取
边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻
。不计线圈转动轴处的摩擦
(1)求线圈在图2所示位置时,产生电动势E的大小,并指明电刷和
哪个接电源正极;
(2)求闭合电路的总电阻和外力做功的平均功率
;
(3)为了能够获得更多的电能,依据所学的物理知识,请你提出改进该装置的三条建议。