如图所示,一底面粗糙、质量为m、倾角为30°的劈形物块放在粗糙的水平地面上,劈形物块的斜面为光滑面,现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球置于斜面上静止,轻绳与斜面的夹角也是30°,求:系统静止时,轻绳的拉力有多大?若地面对劈形物的最大摩擦力为正压力的k倍,要使系统静止,k值必须符合什么条件。
我国己启动“嫦娥工程”,并于2007年10月24日和2010年10月1日分别将“嫦娥一号”和“嫦娥二号”成功发射,“嫦娥三号”亦有望在2013年落月探测90天,并已给落月点起了一个富有诗意的名字一“广寒宫”。 (1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,请求出月球绕地球运动的轨道半径r. (2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球,经过时间,小球落回抛出点.已知月球半径为,引力常量为G,求出月球的质量M月.
如图所示,横截面半径为r的圆柱体固定在水平地面上。一个质量为m的小滑块P从截面最高点A处以滑下。不计任何摩擦阻力。 (1)试对小滑块P从离开A点至落地的运动过程做出定性分析; (2)计算小滑块P离开圆柱面时的瞬时速率和落地时的瞬时速率。
如图所示,一光滑斜面固定在水平地面上,质量m=lkg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F。此后,物体到达C点时速度为零。每隔0.2s通过传感器测得物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。
求:(1)恒力F的大小。 (2)撤去外力F的时刻。
为了研究过山车的原理,物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为,长为L=2.0m的粗糙倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个小物块以初速度,从某一高处水平抛出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数(g取l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.80)求: (1)小物块的抛出点和A点的高度差; (2)为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件。 (3)要使小物块不离开轨道,并从水平轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件.
如下图所示是游乐场中过山车的实物图片,左图是过山车的模型图。在模型图中半径分别为R1=2.0m和R2=8.0m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为α=37°斜轨道面上的Q、Z两点,且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动。已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=1/24,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。问: (1)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处,则其在P点的初速度应为多大? (2)若小车在P点的初速度为10m/s,则小车能否安全通过两个圆形轨道?