如图所示,质量为m的小物块在光滑的水平面上以v0向右做直线运动,经距离l后,进入半径为R光滑的半圆形轨道,从圆弧的最高点飞出恰好落在出发点上.已知l=1.6m,m=0.10kg,R=0.4m,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2.(1)求小物块运动到圆形轨道最高点时速度大小和此时小物块对轨道的压力.(2)求小物块的初速度v0.(3)若轨道粗糙,则小物块恰能通过圆形轨道最高点.求小物块在这个过程中克服摩擦力所做的功.
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?
质量为25 kg的小孩坐在质量为5 kg的秋千板上,秋千板离拴绳子的横梁2.5 m.如果秋千板摆动经过最低点的速度为3 m/s,这时秋千板所受的压力是多大?每根绳子对秋千板的拉力是多大?(g取10 m/s2)