“牛顿大炮”是指牛顿曾经设想在高山上架起一门可以水平发射炮弹的大炮,如果发射速度达到某个数值,炮弹便可以恰好绕着地球做圆周运动而不再掉到地面上来,山的高度相对于地球半径很小,则下面关于牛顿大炮的说法中正确的是( )
A.炮弹的发射速度是发射一颗人造地球卫星的最大速度
B.由于炮弹速度很大,炮弹绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度
C.炮弹的发射速度是各种绕地球做匀速圆周运动的卫星的最大速度
D.如果发射速度更大一些,炮弹绕地球一周的时间可以更短
用相同材料做成质量均匀分布的三个实心球1、2、3,其半径分别为r1=r2=r,r3=2r,当1、2两个球单独接触时,二者之间的万有引力为F12;当2、3两个球单独接触时,二者之间的万有引力为F23,则F12与F23的大小之比为( )
A.1:2 B.9:32 C.1:16 D.1:4
一个质量为4kg的物体在半径为2m的圆周上以4m/s的速率做匀速圆周运动,则( )
A.物体做匀速圆周运动的角速度8rad/s
B.物体做匀速圆周运动的转速为πr/s
C.物体做匀速圆周运动的向心加速度为8m/s2
D.物体做匀速圆周运动所需的向心力为8N
如图所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无相对滑动,大轮的半径是小轮半径的2倍,大轮上的一点S离转动轴的距离是大轮半径的。P、Q分别为两轮边缘上的点,则P、Q、S三点的( )
A.线速度之比为1:1:3 B.角速度之比为1:3:1
C.转动周期之比为2:1:1 D.向心加速度之比为3:6:1
如图所示,光滑四分之一圆弧轨道P与木板Q在连接点A处通过一大小不计的感应开关连接(当滑块向右滑过A时,P、Q自动分离)。初始所有的物体均静止在光滑的水平地面上,滑块N从木板Q的右侧边缘处以v0=10m/s的初速度水平向左运动,到达A处时速度减小为v1=6m/s,接着滑上圆弧轨道P且恰好能到达P的最高点。滑块到达P的最高点时(物块未离开P)P在O点与物块K发生弹性碰撞,最后滑块停在木板上。滑块与木板之间的动摩擦因数μ=0.1,圆弧轨道的质量为3kg,木板与滑块的质量均为1kg,物块K的质量为5kg,重力加速度大小g=10m/s2,N可视为质点。求:
(1)木板的长度L;
(2)圆弧轨道的半径R;
(3)滑块与木板相对静止时,木板左端离O点的距离。
如图所示,在矩形区域(含边界)存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B0=2.0×10-2T,A、B、C、D为矩形的四个顶点,BC边长l1=4m,AB边长l2=2m。大量质量m=3.2×10-26kg、带电荷量q=-1.6×10-18C的粒子,从A点沿AD方向以不同的速率射入匀强磁场中,粒子恰好均从BC边射出,不计粒子重力及粒子间的作用力。求:
(1)粒子的速率的取值范围;
(2)粒子在磁场中运动的最长时间。