宇航员驾驶一艘宇宙飞船飞临X星球,然后在该星球上做火箭发射实验。微型火箭点火后加速上升4 s后熄火,测得火箭上升的最大高度为80 m,若火箭始终在垂直于星球表面的方向上运动,火箭燃料质量的损失及阻力忽略不计,且已知该星球的半径为地球半径的1/2,质量为地球质量的1/8,地球表面的重力加速度g0取10 m/s2。
(1)求该星球表面的重力加速度;
(2)求火箭点火加速上升时所受的平均推力与其所受重力的比值;
(3)若地球的半径为6400 km,求该星球的第一宇宙速度。
如图所示,上表面光滑下表面粗糙足够长且质量为M="10" kg的木板,在F="50" N的水平拉力作用下,沿水平地面向右匀加速运动,加速度a=2.5 m/s2。某时刻当木板的速度为v0="5" m/s,将一个小铁块(可视为质点)无初速地放在木板最右端,这时木板恰好匀速运动,当木板运动了L=1.8 m时,又将第二个同样的小铁块无初速地放在木板最右端,g取10 m/s2。求:
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ;
(2)放上第二个铁块后木板又运动L距离时的速度。
某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一宽度为d的遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。
(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的Δt1 Δt2(填“>”“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平。
(2)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码Q相连,钩码Q的质量为m。将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若Δt1、Δt2、d和重力加速度g已知,要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒,还应测出 和 (写出物理量的名称及符号)。
(3)若上述物理量间满足关系式 ,则表明在上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械能守恒。
为了测量木块与木板间的动摩擦因数,某实验小组设计了如图甲所示的实验装置:一个木块放在水平长木板上,通过细线跨过定滑轮与重物相连,木块与纸带相连,在重物牵引下,木块先向左加速运动,重物落地后,木块做减速运动,打出的纸带撕下其中一段如图乙所示,已知交流电频率为50 Hz,重力加速度g取10 m/s2。
(1)木块减速阶段的加速度大小为 m/s2(结果保留两位有效数字)。
(2)木块与木板间的动摩擦因数μ= (纸带与打点计时器间的摩擦可忽略不计)。
如图所示,圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上,Oc与Oa的夹角为,轨道最低点a与桌面相切。一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道边缘c的两边,开始时,m1位于c点,然后从静止释放,设轻绳足够长,不计一切摩擦。则( )
A.在m1由c下滑到a的过程中,两球速度大小始终相等
B. 在m1由c下滑到a的过程中,重力的功率先增大后减小
C.若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,则m1=2m2
D.若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,则m1=3m2
宇宙中,两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转,称之为双星系统。在浩瀚的银河系中,多数恒星都是双星系统。设某双星系统P、Q绕其连线上的O点做匀速圆周运动,如图所示。若PO>OQ,则( )
A. 星球P的质量一定大于Q的质量
B. 星球P的线速度一定大于Q的线速度
C. 双星间距离一定,双星的质量越大,其转动周期越大
D. 双星的质量一定,双星之间的距离越大,其转动周期越大