如图所示,某人驾驶摩托车做特技表演,以某一初速度沿曲面冲上高h、顶部水平的高台,到达平台顶部以v0=的水平速度冲出,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平。已知圆弧半径为R=,人和车的总质量为m,特技表演的全过程中不计一切阻力,。g为重力加速度。求:人和车运动到圆弧轨道最低点O时车对轨道的压力。
在2008年北京残奥会开幕式上运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神.为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图3-1-15所示.设运动员的质量为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g=10 m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a=1 m/s2上升时,试求:(1)运动员竖直向下拉绳的力;(2)运动员对吊椅的压力.
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?
国际空间站是迄今最大的太空合作计划,其离地高度为H,绕地球运动的周期为T1。通过查找资料又知万有引力常量G,地球半径R,同步卫星距地面的高度h,地球的自转周期T2以及地球表面重力加速度g。某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:同步卫星绕地心做圆周运动,由得(1)请判断上面得出的结果是否正确,请说明理由;如不正确,请给出正确解法和结果。(2)请根据题给条件再提出两种估算地球质量的方法,并解得结果。
中国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施:首先在2007年发射环绕月球的卫星“嫦娥一号”,深入了解月球;到2012年发射月球探测器,在月球上进行实地探测;到2017年送机器人上月球,建立观测站,实地实验采样并返回地球,为载人登月及月球基地选址做准备。设想“嫦娥一号”的轨道是圆形的,且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的1/81,月球的半径约为地球半径的1/4,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s,求该探月卫星绕月运行的速率。
某同学在某砖墙前的高处水平抛出一石子,石子在空中的运动轨迹照片如图所示。从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为300的斜坡上的A点。已知每块砖的平均厚度为6cm,抛出点到A点竖直方向刚好相距30块砖,求:(1)石子在空中运动的时间t;(2)石子水平抛出的速度v0。