中国探月卫星“嫦娥二号”从西昌卫星发射中心发射升空,月球探测工程取得圆满成功.我国将在2017 年前后发射一颗返回式月球软着陆器,进行首次月球样品自动取样并返回地球.假设探月宇航员站在月球表面做了一个实验:在H高处以某一速度水平抛出一个质量为m 的小球,小球经时间t 落到月球表面。已知月球半径为R,月球的质量分布均匀,万有引力常量为G,求:(1)月球表面的重力加速度。(2)月球的质量。
如图所示,细绳一端系着质量M=0.6 kg的物体,静止于水平面上,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3 kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2 m,并知M和水平面的最大静摩擦力为2 N.现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω在什么范围m会处于静止状态?(g取10 m/s2)
宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量.假设某同学根据这种环境设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量小物块的质量:给待测小物块一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.设航天器中有基本测量工具. (1)小物块与桌面间的摩擦力可以忽略不计,原因是什么? (2)实验时需要测量的物理量是什么? (3)请写出待测小物块质量的表达式.
如图所示,高速公路转弯处弯道圆半径R=100 m,汽车轮胎与路面间的动摩擦因数μ=0.23.若路面是水平的,问(1)汽车转弯时不发生径向滑动(离心现象)的最大速率vm为多大?(2)当超过vm时,将会出现什么现象?
杂技演员在做“水流星”表演时,用一根细绳系着盛水的杯子,抡起绳子,让杯子在竖直面内做圆周运动.如图所示,杯内水的质量m=0.5 kg,绳长l=60 cm,求: (1)在最高点水不流出的最小速率; (2)水在最高点速率v=3 m/s时,水对杯底的压力大小.
长L=0.5 m、质量可忽略的杆,其一端固定于O点,另一端连有质量m=2 kg的小球,它绕O点在竖直平面内做圆周运动.当通过最高点时,如图所示,求下列情况下,杆受到的力(计算出大小,并说明是拉力还是压力,g取10 m/s2): (1)当v=1 m/s时,杆受到的力多大,是什么力? (2)当v=4 m/s时,杆受到的力多大,是什么力?