由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同.已知地球表面两极处的重力加速度大小为,在赤道处的重力加速度大小为,地球自转的周期为,引力常量为.假设地球可视为质量均匀分布的球体.求:
(1)质量为的物体在地球北极所受地球对它的万有引力的大小.
(2)地球的半径.
(3)地球的密度.
如图所示,在倾角的足够长的固定光滑斜面的底端,有一质量、可视为质点的物体,以的初速度沿斜面上滑.已知, ,重力加速度取,不计空气阻力.求:
(1)物体沿斜面向上运动的加速度大小.
(2)物体在沿斜面运动的过程中,物体克服重力所做功的最大值.
(3)物体在沿斜面向上运动至返回到斜面底端的过程中,重力的冲量.
用F=135N的水平力拉质量m=30kg的箱子,使箱子在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,当箱子的速度达到v=10m/s时撤去力F。已知箱子运动过程中所受滑动摩擦力的大小f=75N,取重力加速度g =10m/s2。求:
(1)箱子与地面间的动摩擦因数;
(2)水平力F的作用时间;
(3)在撤去力F后,箱子在水平地面上滑行的最大距离。
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体A接触,但未与物体A连接,弹簧水平且无形变。现对物体A施加一个水平向右的瞬间冲量,大小为,测得物体A向右运动的最大距离为,之后物体A被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧处。已知弹簧始终在弹簧弹性限度内,物体A与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,下列说法中正确的( )
A. 物体A整个运动过程,弹簧对物体A的冲量为零
B. 物体A向右运动过程中与弹簧接触时间一定等于物体A向左运动过程中与弹簧接触的时间
C. 物体A向左运动的最大速度
D. 物体A与弹簧作用的过程中,系统的最大弹性势能
位于地球赤道上随地球自转的物体P和地球的同步通信卫星Q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。已知地球同步通信卫星轨道半径为r,地球半径为R,第一宇宙速度为v。仅利用以上已知条件能求出
A. 地球同步通信卫星运行速率
B. 地球同步通信卫星的向心加速度
C. 随地球自转的物体的向心加速度
D. 万有引力常量
将一质量为m的排球竖直向上抛出,它上升了H高度后落回到抛出点。设排球运动过程中受到方向与运动方向相反、大小恒为f的空气阻力作用,已知重力加速度大小为g,且f<mg。不考虑排球的转动,则下列说法中正确的是
A. 排球运动过程中的加速度始终小于g
B. 排球从抛出至上升到最高点的过程中,机械能减少了fH
C. 排球整个上升过程克服重力做的功大于整个下降过程重力做的功
D. 排球整个上升过程克服重力做功的平均功率大于整个下降过程重力做功的平均功率