我国执行首次载人航天飞行的神州五号飞船于2003年10月15日在中国酒泉卫星发射中心发射升空.飞船由长征-2F运载火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道,在B点实施变轨后,再进入预定圆轨道,如图所示。已知飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,近地点A距地面高度为h1,地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求:
(1)地球的第一宇宙速度大小;
(2)飞船在近地点A的加速度aA大小;
(3)远地点B距地面的高度h2大小。
如图所示,在倾角θ=30°的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面间放一重为G的光滑的圆球。试求:
(1)圆球对斜面的压力;
(2)圆球对挡板的作用力。
一列货车以8m/s的速度在铁路上行驶。当时天气有雾,能见度为800米。由于调度事故,有一列快车在货车后方以20m/s的速度在同一轨道上同向行驶,快车司机发现险情后赶快合上制动器,但快车要滑行2000m才停下来,请通过计算判断两车会不会相撞?若相撞,请计算相撞时快车的速度?若不相撞,请计算两车之间的最近距离?
有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统,已知某型号的战斗机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5m/s2,当飞机的速度达到50m/s时才能离开航空母舰起飞,设航空母舰处于静止状态。问:
(1)若要求该飞机滑行160m后起飞,弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?
(2)若某舰上不装弹射系统,要求该种飞机仍能此舰上正常起飞,问该舰身长至少应为多长?
(3)若航空母舰上不装弹射系统,航空母舰甲板长为160m,为使飞机能在此舰上正常起飞,这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行,则这个速度至少为多少?
(16分)如图所示的直角坐标系第、
象限内存在方向向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T,处于坐标原点O的放射源不断地放射出比荷
C/kg的正离子,不计离子之间的相互作用。
⑴求离子在匀强磁场中运动周期;
⑵若某时刻一群离子自原点O以不同速率沿x轴正方向射出,求经过s时间这些离子所在位置构成的曲线方程;
⑶若离子自原点O以相同的速率v0=2.0×106m/s沿不同方向射入第象限,要求这些离子穿过磁场区域后都能平行于y轴并指向y轴正方向运动,则题干中的匀强磁场区域应怎样调整(画图说明即可)?并求出调整后磁场区域的最小面积。
(16分)如图所示,固定的光滑金属导轨间距为L,导轨电阻不计,上端a、b间接有阻值为R的电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ,且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行。
⑴求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向;
⑵当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v,求此时导体棒的加速度大小a;
⑶导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep,求导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q。