如图所示,倾角θ=300、长L=4.5m的斜面,底端与一个光滑的1/4圆弧轨道平滑连接,圆弧轨道底端切线水平.一质量为m=1kg的物块(可视为质点)从斜面最高点A由静止开始沿斜面下滑,经过斜面底端B后恰好能到达圆弧轨道最高点C,又从圆弧轨道滑回,能上升到斜面上的D点,再由D点由斜面下滑沿圆弧轨道上升,再滑回,这样往复运动,最后停在B点.已知物块与斜面间的动摩擦因数为,g=10m/s2,假设物块经过斜面与圆弧轨道平滑连接处速率不变.求:
⑴.物块经多长时间第一次到B点;
⑵.物块第一次经过B点时对圆弧轨道的压力;
⑶.物块在斜面上滑行的总路程.
一质量m=2kg的小球从光滑斜面上高h=3.5m处由静止滑下,斜面底端紧接着一个半径R=1m的光滑圆环,如图,求:(g=10m/s2)
(1)小球滑至圆环顶点时对环的压力;
(2)小球至少应从多高处静止滑下才能越过圆环顶点.
宇宙中两颗相距较近的天体组成双星系统,它们在相互之间的万有引力作用下,以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动.现已知两者的质量分别为m1、m2,二者相距为L,万有引力常量为G,求:
(1)两天体做匀速圆周运动的轨道半径r1、r2;
(2)它们运动的周期T.
如图所示,质量为m=1kg的物体在与水平方向成α=37°的拉力F=10N的作用下,在动摩擦因数为μ=0.2的水平面上发生了一段位移x=2m,求:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)拉力F做的功;
(2)摩擦力做的功.
如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成:水平直轨AB,半径分别为R1 = 1.0m和R2 = 3.0m的弧形轨道,倾斜直轨CD长为L = 6m,AB、CD与两圆形轨道相切,其中倾斜直轨CD部分表面粗糙,动摩擦因数为μ =,其余各部分表面光滑。一质量为m = 2kg的滑环(套在滑轨上),从AB的中点E处以v0 = 10m/s的初速度水平向右运动。已知θ = 37°,(g取10m/s2)求:
(1)滑环第一次通过O2的最低点F处时对轨道的压力;
(2)滑环通过O1最高点A的次数;
(3)滑环在CD段所通过的总路程。
如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过4mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h的取值范围。