如图为“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分由两个半径相等的半圆连接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,某弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点以速度v0水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从p点水平抛出,已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其他机械能损失,ab段长L=1.25m,圆的半径R=0.1m,小球质量m=0.01kg,轨道质量为m′=0.15kg,g=10m/s2,求:
(1)若v0=5m/s,小球从p点抛出后的水平射程.
(2)若v0=5m/s,小球经过轨道的最高点时,管道对小球作用力的大小和方向.
(3)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多少时,轨道对地面的压力会为零,并指出此时小球的位置.
一枚在空中飞行的导弹,质量为m,在最高点的水平速度大小为v。导弹在该点突然炸裂成相等的两块,其中一块的速度为零,另一块的速度为2v沿速度v的方向飞出,不计空气阻力,爆炸的时间极短,试求:
(1)火药爆炸时对导弹所做功?
(2)已知导弹爆炸时离水平距离的高度为h,炸裂后的两块落到地面上时相距为多远?
2003年10月15日,我国第一位航天员杨利伟乘我国自行研制的“神舟五号”飞船进入太空,环绕地球飞行14圈,次日在内蒙古安全降落。这次为期21小时的太空之旅,使中国继美国、俄罗斯之后世界上第三个能独立自主进行载人航天飞行的国家。设“神舟五号”飞船进入太空,环绕地球做匀速圆周运动,飞行14圈所需要
时间21小时。已知地面的重力加速度
地球的半径R=6400千米。
试求:(1)“神舟五号”飞船环绕地球飞行的周期T
(2)“神舟五号”飞船环绕地球飞行的最大高度?(取(298)1/3=6.7)
如图所示,O点离地面高度为H,以O点为圆心,制作一个半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,小球从与O点等高的圆弧最高点A从静止滚下,并从B点水平抛出,试求:
(1)小球落地点到O点的水平距离.
(2)要使这一距离最大,应满足什么条件?最大距离为多少?
某人站在离地面h="10" m高处的平面以水平速度v0="5" m/s抛出一个质量m="1" kg的小球.不计空气阻力,g取10 m/s2,求:
(1)人对球做了多少功?
(2)小球落地时的速度多大?
(10 分)地球质量为M、半径为R,万有引力常量为G,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.
(1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式;
(2)若已知第一宇宙速度的大小v="7.9" km/s,地球半径R=6.4×103 km,万有引力常量G=6.7×10-11 N·m2/kg2,求地球质量(结果保留两位有效数字).