如图(a),O、N、P为直角三角形的三个顶点,∠NOP=37°,OP中点处固定一电量为q1=2.0×10-8C的正点电荷,M点固定一轻质弹簧。MN是一光滑绝缘杆,其中ON长为a(a=1m),杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),将弹簧压缩到O点由静止释放,小球离开弹簧后到达N点的速度为零。沿ON方向建立坐标轴(取O点处x=0),图(b)中Ⅰ和Ⅱ图线分别为小球的重力势能和电势能随位置坐标x变化的图像,其中E0=1.24×10-3J,E1=1.92×10-3J,E2=6.2×10-4J,k=9.0×109N·m2/C2, 取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。
(1)求电势能为E1时小球的位置坐标x1和小球的质量m;
(2)已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零,求小球的电量q2;
(3)求小球释放瞬间弹簧的弹性势能Ep。
如图所示,质量为M=0.4kg的铁板固定在一根轻弹簧上方,铁板的上表面保持水平。弹簧的下端固定在水平面上,系统处于静止状态.在铁板中心的正上方有一个质量为m="0.1" kg的木块,从离铁板上表面高h=0.8m处自由下落.木块碰到铁板后与铁板一起向下运动,共同下降了l1="0.02" m时,它们的共同速度第一次达到最大值,又下降了l2="0.082" m后,它们的共同速度第一次减小为零.忽略空气阻力,重力加速度取g=l0m/s2.
(1)木块刚碰到铁板前的速度vl=?
(2)从木块和铁板一起向下运动到它们的共同速度第一次减小为零的过程中,弹簧的弹性势能增加了多少?己知木块和铁板共同运动开始时的速度v2=0.8m/s.
(3)若弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,比例系数叫做弹簧的劲度,用k表示.求本题中弹簧的劲度k=?
在光滑水平面内有Oxy坐标系,质量m="0.25" kg的小球正沿y轴正方向匀速运动,其速度为v0=2m/s,如图所示,当质点运动到原点O处时开始受到+x方向的恒力F作用,小球恰能经过坐标为(4m,4m)的P点.求:
(1)恒力F的大小?
(2)小球经过P点时的动能大小EP=?
天文观测到某行星有一颗以半径R、周期T环绕该行星做圆周运动的卫星,已知卫星质量为m.求:
(1)该行星的质量M是多大?
(2)如果该行星的半径是卫星运动轨道半径的1/10,那么行星表面处的重力加速度是多大?
一个小球从倾角为θ的斜面上A点以水平速度v0抛出,不计空气阻力,求:
(1) 自抛出至落到斜面需要的时间;
(2) 落到斜面上的B点到抛出点A的距离;
(3) 落到斜面上的B点时的速度。
2005年10月12日,我国继“神舟”五号载人宇宙飞船后又成功地发射了“神舟”六号载人
宇宙飞船。飞船入轨运行若干圈后成功实施变轨进入圆轨道运行,经过了近5
天的运行后,飞船的返回舱于10月17日凌晨顺利降落在预定地点,两名宇航员安全返回祖国的怀抱。设“神舟”六号载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t,若地球表面的重力加速度为g,地球半径为R。求:
(1) 飞船的圆轨道离地面的高度;
(2) 飞船在圆轨道上运行的速率。