2014年11月1日早晨6时42分,被誉为“嫦娥5号”的“探路尖兵”载人返回飞行试验返回器,在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆,标志着我国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回关键技术,为探月工程持续推进奠定了坚实基础。已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于航天器的绕行周期),航天器运动的弧长为s,航天器与月球的中心连线扫过角度为,引力常量为G,则
A. 月球的质量为
B. 月球的密度为
C. 航天器的环绕周期为
D. 航天器的轨道半径为
一质量为m的物体放在光滑水平面上,若以恒力F沿水平方向推该物体,在相同的时间间隔内,下列说法正确的是
A. 物体的位移相等
B. 物体动能的变化量相等
C. F对物体做的功相等
D. 物体动量的变化量相等
如图所示为某种弹射小球的游戏装置,水平面上固定一轻质弹簧及长度可调节的竖直细管AB。细管下端接有一小段长度不计的圆滑弯管,上端B与四分之一圆弧弯管BC相接,每次弹射前,推动小球将弹簧压缩到同一位置后锁定,解除锁定,小球即被弹簧弹出,水平射进细管A端,再沿管ABC从C端水平射出。已知弯管BC的半径R=0.40m,小球的质量为m=0.1kg,当调节竖直细管AB的长度L至L0=0.80m时,发现小球恰好能过管口C端,不计小球运动过程中的机械能损失。求:
(1)弹簧锁定时具有的弹性势能(以弹簧处于原长时的弹性势能为零);
(2)当L=0.40m时,小球落到水平面上的位置与竖直管AB的距离;
(3)保持L0=0.8m不变,若将小球质量变为原来的一半,求小球到达C点时管壁对其作用力的大小和方向。
如图所示,在匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线,长为L=0.2m,一端竖直悬挂在O点,另一端固定一个带正电的小球(可视为质点)。已知小球的质量为m=0.02kg、带电量为q=2×10-4 C,运动到最低点P时的速度大小为1m/s,方向水平向右。
(1)若电场方向竖直向下,场强E=500N/C,求小球在P点时细线受到的拉力大小;
(2)若电场方向水平向右,小球向右摆起的最大摆角为53°(sin53°=0.8,cos53°=0.6),求场强的大小;
(3)若电场方向竖直向上,场强E=1000N/C,求小球通过最高点时的速度大小。
1969年7月20日,人类第一次登上月球,宇航员在月球表面做了这样一个实验:将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度同时由静止释放,二者几乎同时落地。若羽毛和铁锤是从高度为h处下落,经时间t落到月球表面。已知引力常量为G,月球的半径为R。
(1)求月球表面的自由落体加速度大小g月;
(2)若不考虑月球自转的影响,求:
a.月球的质量M;
b.在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动飞行器的周期T。
在“验证机械能守恒定律”的实验中,回答下列问题:
(1)用打点计时器打出一条纸带,前后要连续进行一系列的操作,下列各步骤的合理顺序是_______;
A.释放纸带 B.接通电源 C.取下纸带 D.切断电源
(2)如图,释放纸带前的瞬间,重锤和手的位置合理的是_______(填“甲”、“乙”、“丙” 或“丁”);
(3)如图(b),某同学用正确的方法获得了一条纸带,并以起点为记数点O,后隔一段距离,取连续点为记数点A、B、C、D、E、F,如图所示。已知重锤的质量为0.5kg,则电磁打点计时器打下E点时,重锤减少的重力势能ΔEP=_______J(取重力加速度g=9.8m/s2,计算结果保留三位有效数字),由于受阻力的影响,重锤增加的动能ΔEK与减少的重力势能ΔEP的大小关系为ΔEK_______ΔEP(选填“大于”、“小于”或“等于”)。