从地面发射质量为m的导弹,导弹上的喷气发动机可产生恒定的推力,且可通过改变喷气发动机尾喷管的喷气质量和方向改变发动机推力的大小和方向,导弹起飞时发动机推力大小为F=mg,导弹沿和水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行.经过时间t后,遥控导弹上的发动机,使推力的方向逆时针旋转60°,导弹依然可以沿原方向匀减速直线飞行.(不计空气阻力和喷气过程中导弹质量的变化).求:
(1)t时刻导弹的速率及位移是多少?
(2)旋转方向后导弹还要经过多长时间到达最高点?
(3)导弹上升的最大高度是多少?
(15分)天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量。(引力常量为G)
(10分)如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为0.5mg.求:
(1)小球从管口飞出时的速率;
(2)小球落地点到P点的水平距离.
(10分)如图所示,一高度为h="0." 2 m的水平面在A点处与一倾角为θ=30°的斜面连接,一小球以v0="5" m / s的速度在平面上向右运动,求小球从A点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑,取g="10" m / s2)。
(7分)如图所示,一水平传送装置由轮半径均为R=m的主动轮Q1和从动轮Q2及传送带等构成.两轮轴心相距lAB=8.0 m,轮与传送带不打滑.现用此装置运送一袋面粉,已知这袋面粉与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4,这袋面粉中的面粉可不断地从袋中渗出.(g取10 m/s2)
(1)当传送带以4.0 m/s的速度匀速运动时,将这袋面粉由左端Q2正上方的A点轻放在传送带上后,这袋面粉由A端运送到Q1正上方的B端所用的时间为多少?
(2)要想尽快将这袋面粉由A端送到B端(设初速度仍为零),主动轮Q1的转速至少应为多大?
(3)由于面粉的渗漏,在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色痕迹,这袋面粉在传送带上留下的痕迹最长能有多长(设袋的初速度仍为零)?此时主动轮的转速应满足何种条件?
如图所示,长L=1.5 m、质量M=3 kg的木板静止放在水平面上,质量m=1 kg的小物块(可视为质点)放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ1=0.1,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。现对木板施加一水平向右的恒定拉力F,取g=10 m/s2.
(1)求使物块不掉下去的最大拉力F0(物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力).
(2)如果拉力F=21 N恒定不变,则小物块所能获得的最大速度是多少?