如图所示,宇航员在地球上用一根长0.5m细绳拴着一个小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,用传感器测出小球在最高点A时的速度大小v=3m/s及绳上的拉力F=4N。若宇航员将此小球和细绳带到某星球上,在该星球表面上让小球也在竖直平面内做圆周运动,用传感器测出当小球在最高点速度大小为v,=2m/s时,绳上拉力F,=3N。取地球表面重力加速度g=10m/s2,忽略星球的自转的影响,空气阻力不计。求:
(1)该小球的质量m;
(2)该星球表面附近的重力加速度g,
(3)已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地=1:4,求该星球与地球的第一宇宙速度之比v星:v地。
目前我国动车组在广泛使用。假设动车轨道为直线,动车制动时的阻力为重力的0.1倍。(g=10m/s2)
(1)如果动车司机发现前方450m处有故障车停车,要使动车不发生追尾,则动车运行速度不能超过多少?(不考虑反应时间)
(2)如果动车运行的速度为252km/h,当动车司机前方2464m处有故障车停车,经反应后制动减速,为了确保列车不发生追尾,问动车司机反应时间不得超过多少?
航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力F=28N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2.
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8s时到达高度H=64m.求飞行器所受阻力f的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最大高度h;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.
如图所示为游乐场中深受大家喜爱的“激流勇进”的娱乐项目,人坐在船中,随着提升机到达高处,再沿着水槽飞滑而下,劈波斩浪的刹那带给人惊险刺激的感受。设乘客与船的总质量为m=100kg,在倾斜水槽和水平水槽中滑行时所受的阻力均为重力的0.2倍,水槽的坡度为θ=30°。若乘客与船从槽顶部由静止开始滑行s=24m后经斜槽底部的O点进入水平水槽(设经过O点前后速度大小不变)(取g=10m/s2)。求:
(1)船沿倾斜水槽下滑的加速度大小;
(2)船滑到斜槽底部O点时的速度大小;
(3)船进入水平水槽后继续滑行的距离。
如图所示,质量为m1=5kg的物体,置于一粗糙的斜面上,用一平行于斜面的大小为30N的力F推物体,物体沿斜面向上匀速运动,斜面体质量m2=10kg,且始终静止,取g=10m/s2,求:
(1)斜面对滑块的摩擦力;
(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力.
沙尘暴天气会严重影响交通。有一辆卡车以54km/h的速度匀速行驶,司机突然模糊看到前方十字路口一个骑自行车的人突然跌倒,该司机刹车的反应时间为0.6s,刹车后卡车匀减速前进,最后停在骑车者前1.5m处,避免了一场安全事故。已知刹车过程中卡车加速度大小为5m/s2,求:
(1)司机发现情况后,卡车经过多长时间停下;
(2)司机发现情况时,卡车与该自行车的距离。