如图所示半径为R、r(R>r)甲、乙两圆形轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条水平轨道(CD)相连,如小球从离地3R的高处A点由静止释放,可以滑过甲轨道,经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道,小球与CD段间的动摩擦因数为μ,其余各段均光滑.为避免出现小球脱离圆形轨道而发生撞轨现象.试设计CD段的长度.
轻绳的两端A、B固定在天花板上,绳能承受的最大拉力为120N.现用挂钩将一重物挂在绳子上,结果挂钩停在C点,如图所示,两端与竖直方向的夹角分别为37°和53°.求: (1)此重物的最大重力不应超过多少? sin370=0.6; cos370=0.8 (2)若将挂钩换成一个光滑的小滑轮,重物的最大重力可达多大?
如图所示,ABCDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为的圆周轨道,CDO是直径为15m的半圆轨道。AB轨道和CDO轨道通过极短的水平轨道(长度忽略不计)平滑连接。半径OA处于水平位置,直径OC处于竖直位置。一个小球P从A点的正上方高H处自由落下,从A点进和竖直平面内的轨道运动(小球经过A点时无机械能损失)。当小球通过CDO轨道最低点C时对轨道的压力等于其重力的倍,取g为10m/s2。(1)试求高度H的大小;(2)试讨论此球能否能到达CDO轨道的最高点O,并说明理由;(3)求小球沿轨道运动后再次落回轨道上时的速度大小。
宇宙飞船中的宇航员需要在航天之前进行多种训练,其中图5-7-6是离心试验器的原理图.可以用此试验研究过荷对人体的影响,测量人体的抗荷能力.离心试验器转动时,被测者做匀速圆周运动.现观测到图中的直线AB(线AB与舱底垂直)与水平杆成30°角,则被测者对座位的压力是他所受重力的多少倍?图5-7-6
如图5-7-4所示,在水平固定的光滑平板上,有一质量为m的质点P与穿过中央小孔O的轻绳一端相连着,平板与小孔都是光滑的,用手拉着绳子下端,使质点做半径为A、角速度为ω0的匀速圆周运动.若绳子突然放松至某一长度B而立即被拉紧,质点就能在半径为B的圆周上做匀速圆周运动.求质点由半径A到半径B所需的时间及质点在半径为B的圆周上运动的角速度.图5-7-4
瓦特节速器上有装有重球的两根棒,每根棒长20 cm(棒的重力不计),设机器在运转时,棒与竖直转动轴AB之间的夹角为60°,如图5-7-9所示.求此节速器的转速为多少.(g取10 m/s2)图5-7-9