普通物理学问题 求详细解答

求物理高手 帮忙详解下 习题 1.9 和习题1.10

1.9

 

受力分析如图:

 

 

一个动滑轮的滑轮组,正常情况下,m1只要2kg的力,就可以平衡4kg的m2,现在m1大于2kg,则m1将向下运动,m2将向上运动。因为绳端的速度等于重物速度的2倍,所以如果m2的加速度为a,则m1的加速度将为2a。即可得到如下的公式:

 

m1g-F=m1×2a

2F-m2g=m2×a

 

以上两式只有a和F两个未知数,代入数据,可以解出

F=22.5N

a=1.25(m/s^2)

 

即:

(1)

m1物体的加速度为2a=2.5(m/S^2),向下,所受绳的拉力为F=22.5N;

m2物体的加速度为a=1.25(m/S^2),向下,所受绳的拉力为2F=45N;

(2)

定滑轮轴所受压力为2F=45N;

(3)

当m1/m2之比大于1时,m1向下运动,m2向上运动;

当m1/m2之比小于1时,m1向上运动,m2向下运动。

 

 

1.10

万有引力公式为

F=GMm/r^2,

圆周运动离心力公式为

F=mω^2r

卫星运转时,两力相等,即有:

GMm/r^2=mω^2r

 

可以解出地心到卫星的距离

r=(GM/ω^2)^(1/3)(注:^(1/3)表示开3次方。

再根据地球的半径R,解出卫星距地面的高度

H=r-R

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