表演“顶杆”杂技时,一个人站在地上(称为“底人”)户上扛一长L=6m,质量m1=15kg的竹竿,一质量m2=45kg的演员(可当质点处理)在竿顶从静止开始先匀加速再匀减速下滑,下滑时加速度大小相等,下滑的总时间为t=3s,演员恰从杆顶滑至杆底部。求:
(1)演员下滑过程中的最大速度?
(2)演员在减速下滑过程中竹竿对“底”人的压力?
如图所示,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量
的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管进入轨道
。以知
段斜面倾角为53°,
段斜面倾角为37°,滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均
=0.5,
点离
点所在水平面的高度
。滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和
点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。(
)
(1)若圆盘半径
,当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?
(2)求滑块到达
点时的动能。
(3)从滑块到达
点时起,经
正好下滑通过
点,求
之间的距离。
如图所示,位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,最后落在水平地面上C点处,不计空气阻力,求:
(1)小球运动到轨道上的B点时,对轨道的压力多大?
(2)小球落地点C与B点水平距离s是多少?
游乐场的过山车的运动过程可以抽象为图所示模型。弧形轨道下端与圆轨道相接,使小球从弧形轨道上端A点静止滑下,进入圆轨道后沿圆轨道运动,最后离开。试分析A点离地面的高度h至少要多大,小球才可以顺利通过圆轨道最高点(已知圆轨道的半径为R,不考虑摩擦等阻力)。
长为L的细线,拴一质量为m的小球,一端固定于O点,让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动),如图所示,当摆线L与竖直方向的夹角是α时,求:
(1)线的拉力F;
(2)小球运动的线速度的大小;
(3)小球运动的角速度及周期。
如图所示,有一个很深的竖直井,井的横截面为一个圆,半径为,且井壁光滑,有一个小球从井口的一侧以水平速度
抛出与井壁发生碰撞,撞后以原速率被反弹,求小球与井壁发生第
次碰撞处的深度。