如图所示,长为O.51 m、质量m A="1" kg的木板A,其右端放有质量,m B="3" kg的小物块B(可视为质点),它们一起在光滑的水平面上以V0="2" m/s的速度向左匀速运动,后来木板与等高的竖直固定木板c发生碰撞,碰撞时间极短,没有机械能损失.已知物块与木板间的动摩擦因数取lO m/S2
(1)求第一次碰撞后,A、B共同运动的速度大小和方向.
(2)问物块B最终是否会脱离木板A?如果会脱离木板A,则A与固定的木板C碰撞了多少次后才脱离?如果不会脱离木板A,则物块B最终在木板A上滑过的距离为多大?
过山车是游乐场中常见的设施。图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成, 、 、 分别是三个圆形轨道的最低点, 、 间距与 、 间距相等,半径 、 。一个质量为 g的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以 的初速度沿轨道向右运动, 、 间距 。小球与水平轨道间的动摩擦因数 ,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取 ,计算结果保留小数点后一位数字。试求
(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;
(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道,
、
间距
应是多少;
(3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径
应满足的条件;小球最终停留点与起点
的距离。
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)