(14分)“神舟六号”载人飞船于2005年10月12日上午9点整在酒泉航天发射场发射升空,由长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,A点距地面的高度为h1,飞船飞行五周后进行变轨,进入预定轨道,如图所示,在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t,于10月17日凌晨在内蒙古草原成功返回,已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求:
⑴飞船在A点的向心加速度大小;
⑵远地点B距地面的高度;
⑶若已知地球同步卫星的轨道半径为R0,求“神舟六号”载人飞船在预定圆轨道上的运行速度与地球同步卫星的运行速度的比值。
如图所示,一小物块自平台上以速度
水平抛出,刚好落在邻近一倾角为
的粗糙斜面
顶端,并恰好沿该斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差
m,小物块与斜面间的动摩擦因数为
,
点离
点所在平面的高度
m。有一半径为R的光滑圆轨道与斜面AB在B点平滑连接, 已知
,
,
取
m/s2。求:
(1)小物块水平抛出的初速度
是多少;
(2)小物块能够通过圆轨道,圆轨道半径R的最大值。
(15分)2013年12月2日凌晨1:30分,我国自行研制的嫦娥三号探测器在西昌卫星发射中心成功发射,12月6日17时53分,在北京航天飞行控制中心的精确控制下,嫦娥三号探测器成功实施近月制动,顺利进入距月面高为h的环月圆轨道,经过一系列变轨后,于 12月14日21时11分成功实施月面软着陆。实现了我国航天器首次在地外天体的软着陆和巡视勘探。已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,月球质量与地球质量之比为q,月球半径与地球半径之比为p。求:14日,嫦娥三号
(1)月球表面的重力加速度。
(2)嫦娥三号在环月圆轨道上运行时的速度大小。
如图所示,一带电粒子以与水平方向成60°角速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场。 电场强度大小为E,方向竖直向上。当粒子穿出电场时速度大小变为原来的
倍。 已知带电粒子的质量为m,电量为q,重力不计。求:
(1)粒子带什么电?简述理由;
(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大;
(3)该圆形磁场区域的最小面积为多大。
如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去F,到最高点后自由下落,撞击钉子,将钉子打入一定深度。物体上升过程中,机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示。不计所有摩擦,g取10m/s2。求:
(1)物体上升到1m高度处的速度;
(2)物体上升1 m后再经多长时间才撞击钉子(结果可保留根号);
(3)物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率。
2012年8月10日,改装后的瓦良格号航空母舰(该舰被海军命名为辽宁舰,编号为16号)进行出海航行试验,中国成为拥有航空母舰的国家之一。已知该航空母舰飞行甲板长度为L=300m,某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a=4.5 m/s2,飞机速度要达到v="60" m/s才能安全起飞。
(1)如果航空母舰静止,战斗机被弹射装置弹出后开始加速,要保证飞机起飞安全,战斗机被弹射装置弹出时的速度至少是多大?
(2)如果航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,航空母舰前进的速度至少是多大?