如图所示是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置,M是半径为R=1.0 m固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平.N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径r=
m的
圆弧,曲面下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点.M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量为m=0.01 kg的小钢珠,假设某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到曲面N的某一点上,取g=10 m/s2.求:
(1)发射该小钢珠前,弹簧的弹性势能Ep多大?
(2)小钢珠落到曲面N上时的动能Ek多大?(结果保留两位有效数字)
已知某星球的半径为R,星球的质量为,它的自转周期为T,有一质量为
的物体静置于该星球的赤道上,试求物体所受的支持力FN有多大?(不能忽略星球的自转)
如图所示,一个人用一根长为R=1米,能承受最大拉力为F=74N的绳子,系着一个质量为m=1Kg的小球,在竖直平面内作圆周运动,已知圆心O离地面高h=6米。运动中小球在圆周的最低点时绳子刚好被拉断,绳子的质量和空气阻力均忽略不计,g="10" m/s2.求:
(1)绳子被拉断的瞬间,小球的速度v的大小?
(2)绳断后,小球落地点与圆周的最低点间的水平距离x多大?
如图所示,长度为的轻绳,一端栓着一质量
的小球在竖直面内做圆周运动,小球可视为质点,已知绳子能够承受的最大拉力为
,圆心离地面高度为
,小球在运动过程中绳子始终处于绷紧状态。求:
(1)分析绳子在何处最易断,求出绳子断裂时小球的线速度大小;
(2)绳子断裂后小球做平抛运动的时间及落地点与抛出点的水平距离。
2003年10月15日,我国神舟五号载人飞船成功发射。飞船在绕地球飞行5圈后进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道,已知地球半径为R,地面处的重力加速度为g。求:
(1)飞船在上述圆形轨道上运行的速度v;
(2)飞船在上述圆形轨道上运行的周期T。
高台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上O点水平飞出,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员连同滑雪板的总质量m=50kg,他落到了斜坡上的A点,A点与O点的距离s=12m,如图所示。忽略斜坡的摩擦和空气阻力的影响(g=10m/s2,sin37°=0.60;cos37°=0.80),求:
(1)运动员在空中飞行了多长时间?
(2)求运动员离开O点时的速度大小。
(3)运动员落到斜坡上顺势屈腿以缓冲,使他垂直于斜坡的速度在t=0.50s的时间内减小为零,设缓冲阶段斜坡对运动员的弹力可以看作恒力,求此弹力的大小。