“健身弹跳球”是最近在少年儿童中特别流行的一项健身益智器材,少年儿童在玩弹跳球时如图一要双脚站在弹跳球的水平跳板上,用力向下压弹跳球,形变的弹跳球能和人一起跳离地面。该过程简化为:一、形变弹跳球向上恢复原状,二、人和弹跳球竖直上升,假设小孩质量为m,人和球一起以速度大小v0离开地面还能竖直上升h高(上升过程小孩只受重力作用),地球半径为R,引力恒量为G,
求(1)、此次起跳过程弹跳球对小孩做多少功?(2)地球的质量为多少?
如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半,内壁上有一质量为m的小物块.求:
(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;
(2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度.
如图所示,摆球质量为m=2kg,悬线的长为L=1m,把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球运动过程中空气阻力Ff=2N的大小不变,求摆球从A运动到竖直位置B时,重力mg、绳的拉力FT、空气阻力Ff各做了多少功?g="10" m/s2
从地球表面向火星发射火星探测器。设地球和火星都在同一平面上绕太阳做匀速圆周运动。火星轨道半径为地球轨道半径
的1.5倍。简单而又比较节省能量的发射过程可分为两步进行:第一步,在地球表面用火箭对探测器进行加速,使之获得足够的动能,成为一个绕地球运行的人造卫星;第二步,在适当时刻点燃与探测器连在一起的火箭发动机。在短时间内对探测器沿原方向加速,使其速度数值增加到适当值,使探测器沿半个椭圆轨道(该椭圆长轴两端分别与地球公转轨道及火星公转轨道相切)射到火星上。如图(a)所示。已知地球半径
,重力加速度g=10m/s2。
(1)为使探测器成为绕地球运行的人造卫星,探测器在地面附近至少要获得多大的速度(不考虑地球自转)。
(2)求火星探测器的飞行时间为多少天(已知,1年为365天)。
(3)当探测器绕地球运行稳定后,在某年 3月 1 日零时测得探测器与火星之间的角度为 60°,如图(b)所示。求应在何年何月何日点燃探测器上的火箭发动机方能使探测器恰好落在火星表面(时间计算仅需精确到天,已知,1年为365天)。
在竖直平面内有一个光滑的半圆轨道,轨道两端连线即直径在竖直方向,轨道半径为0.9m,一个质量为0.5kg的小球以一定的初速度滚上轨道(g=10m/s2)。求:
(1)小球在最高点不脱离轨道的最小速率是多少?
(2)小球在最高点速率v=4m/s时,小球对轨道的压力是多少?
(3)小球以v=4m/s的速率从最高点离开轨道,落地时的速度大小?速度方向与地面夹角的正切值?
设光滑水平面上有一质量为m的物体,初速度为v1,在与运动方相同的恒力F的作用下,发生一段位移s,速度变为v2,如图所示。
(1)试利用牛顿第二定律和运动学规律推导出F做功与物体动能变化间的关系。
(2)若已知m=2kg,v1=10m/s,F=100N, s=3m,求末速度v2大小。