一宇航员抵达一半径为R的星球表面后,为了测定该星球的质量M,做如下实验,取一根细线穿过光滑的细直管,细线一端栓一质量为m的砝码,另一端连在一固定的测力计上,手握细直管抡动砝码,使它在竖直平面内做完整的圆周运动。停止抡动细直管,砝码可继续在同一竖直平面做完整的圆周运动。如图所示,观察测力计得到,当砝码运动到圆周的最低点时,测力计的读数为;当砝码运动到圆周的最高点时,测力计的读数为
。已知引力常量为G,试根据题中提供的条件和测量结果,求:
(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的质量M;
(3)该星球的第一宇宙速度。
货车A正在该公路上以20m/s的速度匀速行驶,因疲劳驾驶司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时,两车距离仅有64m.
(1)若此时B车立即以2m/s2的加速度启动,通过计算判断:如果A车司机没有刹车,是否会撞上B车;若不相撞,求两车相距最近时的距离;若相撞,求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间.
(2)若A车司机发现B车,立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2(两车均视为质点),为避免碰撞,在A车刹车的同时,B车立即做匀加速直线运动(不计反应时间),问:B车加速度a2至少多大才能避免事故.(这段公路很窄,无法靠边让道)
有一架电梯,启动时匀加速上升,加速度为2m/s2,制动时匀减速上升,加速度为﹣1m/s2,楼高52m.求:
(1)若上升的最大速度为6m/s,电梯升到楼顶的最短时间是多少?
(2)如果电梯先加速上升,然后匀速上升,最后减速上升,全程共用16秒,上升的最大速度是多少?
一个气球以10m/s的速度匀速竖直上升,气球下面系着一个重物,当气球上升到下面的重物离地面120m时,系重物的绳断了,问这时起,重物经过多长时间落到地面?重物着地时速度多大?(g取10m/s2)
成龙曾在一部动作影片中扮演一位勇敢的刑警,为了抓住逃跑的抢劫犯,他从一座约20m高的立交桥上竖直跳下去,落在一辆正从桥下正下方匀速经过的装满沙土的长卡车上,若卡车长12m,车速为4m/s,成龙刚跳下时卡车头恰好从桥下露出,试估计成龙能否安全落在卡车里?
物体用一劲度系数为k=100N/m轻弹簧悬挂起来,弹簧伸长了20cm,将它放到动摩擦因数为0.1的水平地板上,用该轻弹簧水平拉它,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了2.5cm,g取10m/s2,且弹簧一直处于弹性限度内.求:
(1)物体所受的最大静摩擦力为多少?
(2)当水平拉着物体匀速前进时,弹簧伸长了多少?
(3)若水平拉着物体以a=5m/s2的加速度匀加速滑行,求弹簧的伸长量?