在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的指点, 选手抓住绳由静止开始摆动,此事绳与竖直方向夹角=
,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取中立加速度
,
,
(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
(2)若选手摆到最低点时松手, 小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳认为绳越短,落点距岸边越远,请通过推算说明你的观点。
万有引力定律的地—月检验,假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力,已知地球表面重力加速度g,半径R;月球绕地球公转周期为T。月球轨道半径约为地球半径的60倍,根据牛顿定律可知月球在轨道上运动的加速度为()。而根据月球匀速圆周运动计算出其向心加速度为( )。计算结果符合得很好,表明物体间的引力遵从相同的规律。
如左图所示,质量m=1kg的物体B置于倾角θ=37°的固定斜面上,用轻绳通过光滑的滑轮与物体A相连。t=0时同时释放A、B,物体A拉动B沿斜面向上运动,已知斜面足够长,A落地后不再反弹,物体B运动的部分v-t图如右图所示
求:(1)物体A的质量;
(2)物体B在上升过程中,和斜面摩擦产生的热量;
(3)若物体B到达最高点时,剪断绳子。取地面为零势能参考平面,物体B向下滑动过程中在何位置时具有的动能和势能相等。
如图所示,一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A 点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点.将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力.
(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,小球从C点射出时的速度;
(2)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对细圆管的作用力;
(3)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球离A点的最大高度。
银河系的中心可能存在大黑洞,他们的根据是用口径为3.5m的天文望远镜对猎户座中位于银河系中心附近的星体进行近六年的观测所得的数据。他们发现,距离银河系中约km的星体正以
km/s的速度围绕银河系中心旋转。根据上面数据
求:(1)此星体的角速度;
(2)此黑洞的质量;
(3)理论分析,成为黑洞的条件是该星体的第一宇宙速度大于等于光速,此黑洞半径的最大值(引力常数是G=6.67×10-11m3·kg-1s-2)(结果均保留一位有效数字)。
质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,运动中的阻力不变。
求:(1)汽车所受阻力的大小;
(2)3s末汽车的瞬时功率;
(3)汽车做匀加速运动的时间。