如图a所示,水平桌面的左端固定一个竖直放置的光滑圆弧轨道, 圆弧轨道底端与水平桌面相切C点,桌面CD长L=1 m,高h2=0.5m,有质量为m(m为末知)的小物块从圆弧上A点由静止释放,A点距桌面的高度h1="0.2m," 小物块经过圆弧轨道底端滑到桌面CD上,在桌面CD上运动时始终受到一个水平向右的恒力F作用.然后从D点飞出做平抛运动,最后落到水平地面上.设小物块从D点飞落到的水平地面上的水平距离为x,如图b是x2-F的图像,取重力加速度g="10" m/s2.
(1)试写出小物块经D点时的速度vD与x的关系表达式;
(2)小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是多大?
(3)若小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是从第⑵问中的μ值的一半,再将小物块从A由静止释放,经过D点滑出后的水平位移大小为1 m,求此情况下的恒力F的大小?
(选考题)如图所示,由细管道组成的竖直轨道,其圆形部分半径分别是R和,质量为m的小球通过这段轨道时,在A处刚好对管壁无压力,在B点处对内轨道的压力为
.求由A运动到B的过程
中摩擦力对小球做的功.
(选考题)如图,ABCD为一竖直平面的轨道,其中BC水平,A点比BC高出10米,BC长1m,AB和CD轨道光滑。一质量为1kg的物体,从A点以4m/s的速度开始运动,经过BC后滑到高出C点10.3m的D点速度为零。求:(g=10m/s2)
(1)物体与BC轨道的动摩擦因数。
(2)物体第3次经过B点的速度。
(3)物体最后停止的位置(距B点多远)
(4)物体一共经过C点多少次?
如图所示,内壁粗糙的半圆形碗固定在水平地面上,碗的半径R=1m。质量为2kg的小球自碗口静止释放,滑到碗底时的速度大小为v=4m/s。 (g=10m/s2) 则:
(1)从碗口到碗底小球重力势能的变化是多少?
(2)从碗口到碗底摩擦力对小球做功是多少?
(3)在碗底处,小球对碗底的压力是多少?
在水平路上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,宽5m,高度差为0.8m,如图所示,摩托车的速度至少要有多大,才能越过这个壕沟?(g取10m/s2)
一颗质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星到地心的距离为r,已知引力常量G和地球质量M,求:
(1)地球对卫星的万有引力的大小
;
(2)卫星的速度大小.