如图所示,半径R=0.6m的光滑圆弧轨道BCD与足够长的粗糙轨道DE在D处平滑连接,O为圆弧轨道BCD的圆心,C点为圆弧轨道的最低点,半径OB、OD与OC的夹角分别为53°和37°。将一个质量m=0.5kg的物体(视为质点)从B点左侧高为h=0.8m处的A点水平抛出,恰从B点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物体与轨道DE间的动摩擦因数=0.8,重力加速度g取10m/s2,sin37°="0." 6,cos37°=0.8。求:
(1)物体水平抛出时的初速度大小v0;
(2)物体在轨道DE上运动的路程s。
小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,如图,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为3d/4,重力加速度为g,忽略手的运动半径和空气阻力.
(1)求绳断时球的速度大小V1和球落地时的速度大小V2
(2)求绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
“嫦娥奔月”的过程可以简化为:“嫦娥一号”升空后,绕地球沿椭圆轨道运动,远地点A距地面高为h1,在远地点时的速度为v,然后经过变轨被月球捕获,再经多次变轨,最终在距离月球表面高为h2="0.5" R2(R2为月球半径)的轨道上绕月球做匀速圆周运动.
(1).已知地球半径为R1、表面的重力加速度为g0,求“嫦娥一号”沿椭圆轨道运动时在远地点A处的加速度a;(已知万有引力常量为G)
(2).飞船在距离月球表面高为h2="0.5" R2的轨道上绕行几圈后登陆月球,飞船上备有以下实验器材:
A.计时表一只(测数据t) | B.弹簧测力计(测数据F) |
C.已知质量为m的物体一个 | D.天平一只(附砝码一盒) |
已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量,依据测量的数据,可求出月球的半径R2及月球的质量M (已知万有引力常量为G)
①两次测量要选用的器材有________________ (用选项符号表示);
②两次测量的物理量是______________________和____________________;
③试用所给物理量的符号分别写出月球半径R2和质量M的表达式。
如图:直杆上O1O2两点间距为L,细线O1A长为L,O2A长为L,A端小球质量为m,要使两根细线均被拉直,杆应以多大的角速度
转动.
倾角为θ=37。o的斜面上有一个质量为m=1kg的物体,现使斜面在水平方向上以速度v=1m/s向左做匀速直线运动,已知物体与斜面始终保持相对静止,如图所示,试求:
(1)物体通过位移5m的过程中,斜面的支持力和摩擦力Ff对物体所做的功.
(2)摩擦力的功率.
已知万有引力常量G,地球半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度g.
某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:
同步卫星绕地球作圆周运动,由得
⑴请判断上面的结果是否正确,并说明理由.如不正确,请给出正确的解法和结果.
⑵请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。