质量为m的登月器与航天飞机连接在一起,随航天飞机绕月球做半径为3R( R为月球半径)的圆周运动。当它们运行到轨道的A点时,登月器被弹离, 航天飞机速度变大,登月器速度变小且仍沿原方向运动,随后登月器沿椭圆登上月球表面的B点,在月球表面逗留一段时间后,经快速起动仍沿原椭圆轨道回到分离点A与航天飞机实现对接。已知月球表面的重力加速度为g月。科学研究表明,天体在椭圆轨道
上运行的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比。试求:
(1)登月器与航天飞机一起在圆周轨道上绕月球运行的周期是多少?
(2)若登月器被弹射后,航天飞机的椭圆轨道长轴为8R,则为保证登月器能顺利返回A点,登月器可以在月球表面逗留的时间是多少?
如图所示,一个小球从高h=10m处以水平速度v0=10 m/s抛出,撞在倾角θ=450的斜面P点,已知AC=5m,求:
(1)PC之长;
(2)小球撞击P点时的速度的大小和方向.
如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面的一斜坡上,从P点以v0水平抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上的另一点Q,已知斜坡倾角为,该星球的半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度g;
(2)该星球的密度;
如图所示, 在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1g的小球, 试管的开口端加盖与水平轴O连接. 试管底与O相距5cm, 试管在转轴带动下沿竖直平面做匀速圆周运动. 求:
(1) 转轴的角速度满足什么条件时,会出现小球与试管底脱离接触的情况? g取10m/s.
(2) 转轴的角速度达到多大时, 试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍.
一探照灯照射在云层底面上,这底面是与地面平行的平面.如图所示,云层底面高h,探照灯以匀角速度ω在竖直平面内转动,当光束转过与竖直线夹角为θ时,此刻云层底面上光点的移动速度是多大?
利用图(a)实验可粗略测量人吹气产生的压强.两端开口的细玻璃管水平放置,管内塞一潮湿小棉球,实验者从玻璃管的一端A吹气,棉球从另一端B飞出.测得玻璃管内部截面积S,距地面高度h,棉球质量m,开始时的静止位置与管口B的距离x,落地点C与管口B的水平距离L.然后多次改变x,测出对应的L,画出L2-x关系图线,如图(b)所示,并由此得出相应的斜率k.
①若不计棉球在空中运动时的空气阻力,根据以上测得的物理量可得,棉球从B端飞出的速度v0=________。
②假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值,不计棉球与管壁的摩擦,重力加速度g,大气压强p0均为已知,利用图(b)中拟合直线的斜率k可得,管内气体压强p=
③ 考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦,则(2)中得到的p与实际压强相比________(填偏大、偏小)。