航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=0.5kg,动力系统提供的恒定升力F=8N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。(设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。)(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=6s时到达高度H=36m。求飞行器所受阻力大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=5s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时t3。
(14分)如图,光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点相连接,导轨半径为R,一质量为m的静止木块在A处压缩弹簧,释放后,木块获得一向右的初速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍,之后向上运动恰能通过轨道顶点C,不计空气阻力,试求: (1)弹簧对木块所做的功; (2)木块从B到C过程中克服摩擦力做的功; (3)木块离开C点落回水平面所需的时间和落回水平面时的动能。
(8分)某人用100N的力将一质量为50g的小球以10m/s的速度从某一高处竖下向下抛出,经1s小球刚好落地,不考虑空气阻力,选地面为零势能点,g=10m/s2。 求:(1)小球刚抛出时的动能和势能各多大? (2)小球着地时的动能和势能各多大?
(4分) 推导动能定理的表达式(要求做图写出必要的过程)
(10分)两个星体组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动,现测得两星中心距离为R,其运动周期为T,求两星的总质量。
如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,在最低点B与水平轨道BC相切,BC的长度是圆弧半径的10倍,整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍,小车的质量是物块的3倍,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求: (1)物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍; (2)物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ。