24.某宇航员在地球表面和某星球表面分别用如图所示同样装置做同样的实验,一小球静止在固定的竖直光滑圆弧内轨道的最低点,当分别给小球一个初速度时,都恰好使小球在竖直平面内做完整的圆周运动。现已知在地球做实验时,小球通过最高点的速度大小和在星球上做实验时小球在最低点的速度大小相等,若在该星球表面发射一颗卫星,所需的最小发射速度是多少?(星球半径为R,地球半径未知,万有引力常量为G,地球表面重力加速度为g)
如图所示,一个水平放置的圆桶绕轴匀速转动,转动角速度
="2.5" rad/s,桶壁上P处有一圆孔,桶璧很薄,桶的半径R=2m。当圆孔运动到桶的上方时,在圆孔的正上方h=3.2m处有一个小球由静止开始下落,已知圆孔的半径略大于小球的半径。试通过计算判断小球是否和圆桶碰撞(不考虑空气阻力,g=10
)
如图所示,内半径为R的光滑圆轨道竖直放置,长度比2R稍小的轻质杆两端各固定一个可视为质点的小球A和B,把轻杆水平放入圆形轨道内,若mA=2m、mB=m,重力加速度为g,现由静止释放两球使其沿圆轨道内壁滑动,当轻杆到达竖直位置时,求:A、B两球的速度大小;
A球对轨道的压力;
某球形天体的密度为ρ0,引力常量为G.证明对环绕密度相同的球形天体表面运行的卫星,运动周期与天体的大小无关.(球的体积公式为
,其中R为球半径)
若球形天体的半径为R,自转的角速度为
,表面周围空间充满厚度
(小于同步卫星距天体表面的高度)、密度ρ=
的均匀介质,试求同步卫星距天体表面的高度.
如图所示,xoy为竖直平面内的一个直角坐标系,y为竖直方向,OA为竖直平面内的光滑抛物线轨道,其方程为:(式中x、y的单位均是国际单位m),将一个质量为m的光滑小环穿在此轨道上,从O点由静止状态沿着此轨道下滑,P是抛物线轨道上的一点,已知O和P两点连线与竖直方向的夹角为45°,求小环通过P点时的速度大小和方向.(重力加速度g=10m/s2)
如图所示,一个质量为m的小球由两根细绳拴在竖直转轴上的A、B两处,AB间距为L,A处绳长为L,B处绳长为L,两根绳能承受的最大拉力均为2mg,转轴带动小球转动。则:
当B处绳子刚好被拉直时,小球的线速度v多大?
为不拉断细绳,转轴转动的最大角速度
多大?
若先剪断B处绳子,让转轴带动小球转动,使绳子与转轴的夹角从45°开始,直至小球能在最高位置作匀速圆周运动,则在这一过程中,小球机械能的变化为多大?