两个质量均为m的物体,由轻质硬杆相连,形如一个“哑铃”,围绕一个质量为M的天体旋转,如图所示,两物体和天体质心在一条直线上,两物体分别以和
为半径绕M做圆周运动,两物体成了M的卫星,求此卫星的运动周期和轻质硬杆分别对A、B的弹力。
如图6-13所示,半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内,两个轻质小圆环套在大圆环上.一根轻质长绳穿过两个小圆环,它的两端都系上质量为m的重物,忽略小圆环的大小.
图6-13
(1)将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上.在两个小圆环间绳子的中点C处,挂上一个质量M=m的重物,使两个小圆环间的绳子水平,然后无初速释放重物M.设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略,求重物M下降的最大距离.
(2)若不挂重物M,小圆环可以在大圆环上自由移动,且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略,问两个小圆环分别在哪些位置时,系统可处于平衡状态?
如图6-11所示,竖直平面内放一直角杆AOB,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ=0.20,杆的竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为2.0 kg和1.0 kg的环A和B,A、B间用细绳相连,初始位置OA="1.5" m,OB="2.0" m,g取10 m/s2.则:
图6-11
(1)若用水平拉力F1沿杆向右缓慢拉A,使之移动0.5 m,该过程中A受到的摩擦力多大?拉力 F1做多少功?
(2)若小球A、B都有一定的初速度,A在水平拉力F2的作用下,使B由初始位置以1.0 m/s 上升0.5 m,此过程中拉力F2做多少功?
真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8).现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出.求运动过程中:
图16-2-5
(1)小球受到的电场力的大小及方向;
(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量;
(3)小球的最小动量的大小及方向.
用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律.实验装置如图1625,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O点的距离:OM="2.68" cm,OP="8.62" cm,ON="11.50" cm,并知A、B两球的质量比为2∶1,则未放B球时A球落地点是记录纸上的点,系统碰撞前,总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差|p-p′|p=(结果保留一位有效数字).
大、小两个钢球在光滑的水平面上相撞,大球的质量是小球质量的4倍,当大球以某一速度与静止的小球碰撞后,大球沿原方向运动,速度大小为1.5 m/s,小球的速度为2 m/s,求开始时大球以多大的速度运动?