14. 在轨空间站中物体处于完全失重状态,对空间站的影响可忽略,空间站上操控货物的机械臂可简化为两根相连的等长轻质臂杆,每根臂杆长为
L,如题图1所示,机械臂一端固定在空间站上的
O点,另一端抓住质量为
m的货物,在机械臂的操控下,货物先绕
O点做半径为
、角速度为
的匀速圆周运动,运动到
A点停下,然后在机械臂操控下,货物从
A点由静止开始做匀加速直线运动,经时间
t到达
B点,
A、
B间的距离为
L。
(1)求货物做匀速圆周运动时受到合力提供的向心力大小
;
(2)求货物运动到
B点时机械臂对其做功的瞬时功率
P。
(3)在机械臂作用下,货物、空间站和地球的位置如题图2所示,它们在同一直线上,货物与空间站同步做匀速圆周运动,已知空间站轨道半径为
r,货物与空间站中心的距离为
d,忽略空间站对货物的引力,求货物所受的机械臂作用力与所受的地球引力之比
。