浙江卫视六频道《我老爸最棒》栏目中有一项人体飞镖项目,该运动简化模型如图所示。某次运动中,手握飞镖的小孩用不可伸长的细绳系于天花板下,在A处被其父亲沿垂直细绳方向推出,摆至最低处B时小孩松手,飞镖依靠惯性飞出击中竖直放置的圆形靶最低点D点,圆形靶的最高点C与B在同一高度,C、O、D在一条直径上,A、B、C三处在同一竖直平面内,且BC与圆形靶平面垂直。已知飞镖品质m=1kg,BC距离s=8m,靶的半径R=2m,AB高度差h=0.8m,g取10m/s2。不计空气阻力,小孩和飞镖均可视为质点。
(1)求孩子在A处被推出时初速度vo的大小;
(2)若小孩摆至最低处B点时沿BC方向用力推出飞镖,飞镖刚好能击中靶心,求在B处小孩对飞镖做的功W;
(3)在第(2)小题中,如果飞镖脱手时沿BC方向速度不变,但由于小孩手臂的水平抖动使其获得了一个垂直于BC的水平速度v,要让飞镖能够击中圆形靶,求v的取值范围。
随着现代科学技术的飞速发展,广寒宫中的嫦娥不再寂寞,古老的月球即将留下中华儿女的足迹。航天飞机将作为能往返于地球与太空、可以重复使用的太空飞行器,备受人们的喜爱。宇航员现欲乘航天飞机对在距月球表面高h处的圆轨道上运行的月球卫星进行维修。已知月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G。试根据以上信息求:
(1)月球的质量;
(2)维修卫星时航天飞机绕月球运行的周期。
一辆质量为2.0×103kg的汽车以恒定牵引力在水平公路上行驶,所受阻力为车重的0.2倍。其启动图像如图,已知t1=4s,此时速度v1=12m/s,t2=12s时,速度达到最大值Vm,求:
(1)汽车前4秒的加速度为多大
(2)汽车的最大速度为多大
(3)汽车加速到最大速度时位移为多大。
如图所示,一可视为质点的物体质量为m=1 kg,在左侧平台上水平抛出,在A点速度方向恰好沿圆弧切线方向,且无能量损失进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点,其连线水平,O为轨道的最低点,已知圆弧半径为R=1.0 m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8 m。(重力加速度g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)物体做平抛运动的初速度
(2)物体运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力。
如图所示,质量为m的物体,以某一初速度从A点向下沿光滑半圆轨道运动。轨道半径为R,若物体通过B点时的速率为,不计空气阻力,求:
(1)物体在B点时对轨道的压力为多大
(2)物体在A点时的速度
(3)物体离开C点后还能上升多高。
地球可视为球体,其自转周期为T,在它的赤道上,用弹簧秤测得一物体重为P;在两极处,用弹簧秤测得同一物体重为1.1P。设万有引力常量为G,求地球的平均密度。