万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性.
(1)用弹簧测力计称量一个相对于地球静止的物体的重力,随称量位置的变化可能会有不同结果.已知地球质量为M,自转周期为T,引力常量为G.将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体,不考虑空气的影响.设在地球北极地面称量时,弹簧测力计的读数是F0.
①若在北极上空高出地面h处称量,弹簧测力计读数为F1,求比值的表达式,并就h=1.0%R的情形算出具体数值(计算结果保留两位有效数字);
②若在赤道表面称量,弹簧测力计读数为F2,求比值的表达式.
(2)设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r、太阳半径为Rs和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%,而太阳和地球的密度均匀且不变.仅考虑太阳与地球之间的相互作用,以现实地球的1年为标准,计算“设想地球”的1年将变为多长?
如图所示,长、高、质量的长方体木箱在水平面上向右做直线运动.当木箱的速度时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力,并同时将一个质量的小球轻放在距木箱右端处的点(小球可视为质点,放在点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面.已知木箱与地面的动摩擦因数,而小球与木箱之间的摩擦不计.取,求:
()小球从开始离开木箱至落到地面所用的时间.
()小球放上点后,木箱向右运动的最大位移.
()小球离开木箱时木箱的速度.
如图所示,半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内,A通过最高点C时,对管壁上部的压力为1.25mg,B通过最高点C时,对管壁下部的压力为0.75mg。求A、B两球落地点间的距离。
如图所示,与水平面成θ=37°角的推力F=10N作用在质量为m=2kg的木箱上,己知木箱与地面间的动摩擦因数为µ=0.5,(g=10m/s2)那么
(1)地面对物体的支持力N为多大?
(2)地面对物体的摩擦力大小为多大?
(3)当推力F=30N,地面对物体的摩擦力大小为多大?
一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过2.5s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在54km/h以内。问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?
下图为一物理兴趣小组,探究小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm.如果取g=10m/s2,那么
(1)闪光频率是______Hz;
(2)小球做平抛运动的初速度的大小是______m/s;
(3)小球经过B点时的速度大小是_______m/s.