如图所示,左侧为一个碗口水平、半径为R的半球形碗固定在水平桌面上, 球心O点固定一带电荷量为+Q的小球。碗口右侧与一个倾角θ=30°的固定斜面顶端紧贴,一根不可伸长的不计质量的细绳跨在碗口及斜面顶端的定滑轮两端,线的两端分别系有可视为质点的绝缘小球M、N,质量分别为m1和m2(m1>m2),其中小球M带电量为+q,小球N不带电。开始时小球M恰在右端碗口水平直径A处,小球N在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直。当小球M由静止释放运动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开,不计一切摩擦及细绳断开瞬间的能量损失,已知静电力常量为k,求:
(1)小球N沿斜面上升的最大高度h;
(2)细线断开时小球M对碗面压力的大小
(3)若已知细绳断开后小球M沿碗的内侧上升的最大高度为R/2,求m1/ m2。
如图所示,倾角为θ的光滑倾斜轨道在最底端与一半径为r的光滑半圆弧轨通过极短的一小段光滑曲轨道平滑连接,使半圆轨道的最高点、圆心、最低点在同一竖直线上,让一小球从倾斜轨道上某一位置由静止释放,沿倾斜轨道和半圆弧轨道运动,经过圆弧的顶点水平抛出,试判断小球有没有可能垂直落在斜面上,若能,斜面倾角应满足什么条件?若不能,请说明理由。
两个正点电荷Q1 、Q2,其中Q2=4 Q1分别固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点,A、B两点相距为L,且A、B两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处,如图所示.现将另一正点电荷从A、B连线上靠近A处的位置由静止释放,则它在A、B连线上运动的过程中,达到最大速度时的位置离A点的距离为 ,若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点的位置由静止释放,已知它在管内运动过程中速度为最大时的位置在P处.则tanθ= (θ为图中PA和AB连线的夹角,结果可用分数或根式表示)。
由于地球在自转,因而在发射卫星时,利用地球的自转,可以尽量减少发射人造卫星时火箭所提供的能量,而且最理想的发射场地应该是地球的赤道附近。现假设某火箭的发射场地就在赤道上,为了尽量节省发射卫星时所需的能量,那么,发射运动在赤道面上卫星应该是由_______向_______转(空格中分别填东、西、南、北四个方向中的一个。)如果某卫星的质量是,由于地球的自转使得卫星具有了一定的初动能,这一初动能即为利用地球的自转与地球没有自转相比较,火箭发射卫星时所节省的能量为 J(结果保留一位有效数字)
宇航员在某星球表面,将一小球从离地面h高处以初速水平抛出,测出小球落地点与抛出点间的水平位移为s,若该星球的半径为R,万有引力恒量为G,则该星球表面重力加速度为 ,该星球的平均密度为 。
质量为1.4t的汽车在平直的公路上由静止开始运动,它先作匀加速直线运动,5s末达到额定功率,而后保持功率不变。其运动过程中速度随时间的变化情况如图所示,则汽车的额定功率为 w,前10s内牵引力所做的功为 J。