已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍.不考虑地球、月球自转的影响,由以上数据可推算出地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为( )
A.9:8 B.9:4 C.81:16 D.81:4
一质量为的物体P静止于光滑水平地面上,其截面如图所示。图中为粗糙的水平面,长度为L;为一光滑斜面,斜面和水平面通过与和均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为的木块以大小为的水平初速度从点向左运动,在斜面上上升的最大高度为,返回后在到达点前与物体P相对静止。重力加速度为g。
求(1)木块在段受到的摩擦力;
(2)木块最后距点的距离。
如图所示的水平转盘可绕竖直轴OO′旋转,盘上水平杆上穿着两个质量均为的小球A和B。现将A和B分别置于距轴和处,并用不可伸长的轻绳相连。已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是。试分析转速从零逐渐增大,两球对轴保持相对静止过程中,在满足下列条件下,与、、的关系式。
(1)绳中刚出现张力时;
(2)A球所受的摩擦力方向改变时;
(3)两球相对轴刚要滑动时。
宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点,沿水平方向以初速度抛出一个小球,测得小球经时间落到斜坡另一点Q上,斜坡的倾角,已知该星球的半径为,引力常量为,求该星球的密度(已知球的体积公式是)。
如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L=3m,圆弧形轨道APD和BQC均光滑,AB、CD与两圆弧形轨道相切,BQC的半径为r=1m,APD的半径为R=2m,O2A、O1B与竖直方向的夹角均为q=37°。现有一质量为m=1kg的小球穿在滑轨上,以Ek0的初动能从B点开始沿AB向上运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=,设小球经过轨道连接处均无能量损失。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)要使小球能够通过弧形轨道APD的最高点,初动能EK0至少多大?
(2)求小球第二次到达D点时的动能;
(3)小球在CD段上运动的总路程。(第(2)(3)两问中的EK0取第(1)问中的数值)
飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的比荷q/m,如图1。带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB,可测得离子飞越AB所用时间t1。改进以上方法,如图2,让离子飞越AB后进入场强为E(方向如图)的匀强电场区域BC,在电场的作用下离子返回B端,此时,测得离子从A出发后返回B端飞行的总时间为t2(不计离子重力)。
(1)忽略离子源中离子的初速度用t1计算荷质比。
(2)离子源中相同比荷的离子由静止开始可经不同的加速电压加速,设两个比荷都为q/m的离子分别经加速电压U1、U2加速后进入真空管,在改进后的方法中,它们从A出发后返回B端飞行的总时间通常不同,存在时间差Δt,可通过调节电场E使Δt=0。求此时E的大小。