在竖直面内有一光滑水平直轨道和一光滑半圆形轨道,二者在半圆的一个端点B相切,如图所示,半圆形轨道的另一端点为C,半径为R。在直轨道上距离B为x的A点,有一可看作质点的质量为m的小球处于静止状态。现用水平恒力将小球推到B处后撤去恒力,小球沿半圆轨道运动到C处后又落到水平面上。求:(1)若小球正好落到出发点A处,在这种情况下:①用x和给出的已知量来表达推力对小球所做的功;②x取何值时,水平恒力做功最小?最小值为多少?(2)在任意情况下,x取任意值,求小球在B处和C处对轨道的压力大小之差?
如图所示,在距离一质量为M、半径为R、密度均匀的球体R远处有一质量为m的质点。此时M对m的万有引力为F1,当从M中挖去一半径为R/2的球体时,剩余部分对m的万有引力为F2,则F1与F2的比值为多少?
如图所示,小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道,轨道半径为R,小球在轨道的最高点对轨道压力等于小球的重力,问: (1)画出小球在最高点的受力情况,并指出向心力的来源。(4分) (2)小球在最高点的速度为多大? (3)小球落地时,距最高的水平位移是多少? (4)小球落地时速度为多大?
如图,小杯里盛有的水,水和杯的质量共1.5kg,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m, g取10m/s2,求:(结果可用根式表示) (1) 为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时最小速率是多少? (2) 当水杯在最高点速率V1=5m/s时,在最高点时,绳的拉力是多少?(5分 (3)若水杯在最低点速率V2=10m/s时,在最低点时,绳的拉力大小是多少?
从离地面80m高处水平抛出一个物体,3s末速度为50m/s,求:(g取10m/s2) (1)做平抛运动的时间; (2)抛出时的初速度; (3)落地时,物体的水平位移
公共汽车从车站出发以4m/s的速度沿平直公路行驶,2s后,一辆摩托车从同一车站开出匀加速追赶,加速度为2m/s2。试问 (1)摩托车出发后,经过多长时间追上汽车? (2)摩托车追上汽车时,离出发点多远? (3)摩托车追上汽车前,两者之间的最大距离是多少?