科技馆中,有一个模拟万有引力的装置。在如图1所示的类似锥形漏斗固定的容器中,有两个小球在该容器表面上绕漏斗中心轴做水平圆周运动,其运行能形象地模拟了太阳系中星球围绕太阳的运行。图2为示意图,图3为其模拟的太阳系运行图。图2中离中心轴的距离相当于行星离太阳的距离。
(1)在图3中,设行星A1和B1离太阳距离分别为r1和r2,求A1和B1运行速度大小之比。
(2)在图2中,若质量为m的A球速度大小为v,在距离中心轴为x1的轨道面上旋转,由于受到微小的摩擦阻力,A球绕轴旋转同时缓慢落向漏斗中心。当其运动到距离中心轴为x2的轨道面时,两轨道面之间的高度差为H。求此过程中A球克服摩擦阻力所做的功。
用长为L的细绳栓住一个质量为m的小球,如图所示,当小球在水平面内做匀速圆周运动时,细绳与竖直方向成角,求小球做匀速圆周运动的周期及细绳对小球的拉力。
如图所示,一个人用一根长1 m,只能承受46 N拉力的绳子,拴着一个质量为1 kg的小球,在竖直平面内做圆周运动.已知圆心O离地面h="6" m,转动中小球在最低点时绳子断了.求:
(1)绳子断时小球运动的角速度多大?
(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离
如图所示,在一次“飞车过黄河”的表演中,汽车从最高点至着地点经历时间1s,两点间水平距离30m。求:
(1)最高点与着地点的高度差;
(2)汽车的水平速度。(g取10 m/s2)
冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如图所示.比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004.在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2 m/s的速度沿虚线滑出.求:为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?(g取10m/s2)
额定功率为80 kW 的汽车在平直公路上行驶的最大速度是20m/s,汽车的质量为2×103kg,若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度是2 m/s2,运动过程中阻力不变,求:
(1)汽车受到的阻力;
(2)匀加速运动的时间;
(3)匀加速运动过程中牵引力做的功。