如图,宽度为L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布。将质量m=0.1kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并与框架接触良好。以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标。金属棒从x0=1 m处以v0=2m/s的初速度,沿x轴负方向做a=2m/s2的匀减速直线运动,运动中金属棒水平方向仅受安培力作用。求:
(1)金属棒ab运动0.75 m所用的时间和框架产生的焦耳热Q;
(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系;
(3)金属棒ab沿x轴负方向运动0.6s过程中通过ab的电量q。
一质量为m=2kg的木块放在水平地面上,由静止开始运动,受水平拉力F情况如图所示,已知木块与地面之间的动摩擦因数μ=0.2,求前8s内力F(不包括摩擦力)对木块所做的功。(取g=10m/s2)
2008年9月,神舟七号载人航天飞行获得了圆满成功,我国航天员首次成功实施空间出舱活动、飞船首次成功实施释放小伴星的实验,实现了我国空间技术发展的重大跨越.已知飞船在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h.地球半径为R,地球表面的重力加速度为g.求飞船在该圆轨道上运行时:
(1)速度v的大小;
(2)速度v与地球第一宇宙速度的比值。
如图,横截面半径为R的转筒,转筒顶端有一A点,其正下方有一小孔B, 距顶端h=0.8m,开始时,转筒的轴线与A点、小孔B三者在同一竖直面内.现使一小球自A点以速度v=4m/s朝转筒轴线水平抛出,同时转筒立刻以某一角速度匀速转动起来,且小球最终正好穿出小孔. 不计空气阻力,g取l0m/s2,求:
(1)转筒半径R.
(2)转筒转动的角速度ω .
我国发射的“嫦娥一号”卫星进入距月球表面高为h的圆轨道绕月运动.设月球半径约为地球半径的1/4,月球质量约为地球质量的1/81,不考虑月球、地球自转的影响,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R.求:
(1) 月球表面的重力加速度为多少?
(2)在月球上要发射一颗环月卫星,最小发射速度v0=?
(3) “嫦娥一号”卫星在距月球表面高为h的圆轨道上绕月做匀速圆周运动时的速度大小v1=?
地球质量为M,半径为r,万有引力常量为G,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度。
(1) 试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式,要求写出推导依据。
(2) 若已知第一宇宙速度的大小为v=7.9km/s,地球半径R=6.4×106m,万有引力恒量G=6.67×10-11 N·m2 /kg2,求地球质量(结果要求二位有效数字)。