(13分)有一个小圆环瓷片最高能从h=0.18m高处静止释放后直接撞击地面而不被摔坏。现让该小圆环瓷片恰好套在一圆柱体上端且可沿圆柱体下滑,瓷片与圆柱体之间的摩擦力是瓷片重力的4.5倍,如图所示。若将该装置从距地面H=4.5m高处从静止开始下落,瓷片落地恰好没摔坏。已知圆柱体与瓷片所受的空气阻力都为自身重力的0.1倍,圆柱体碰地后速度立即变为零且保持竖直方向。(g=10m/s2)⑴瓷片直接撞击地面而不被摔坏时,瓷片着地时的最大速度为多少?⑵瓷片随圆柱体从静止到落地,下落总时间为多少?
如图所示,固定在竖直面内的光滑半圆形轨道与粗糙水平轨道在口点平滑连接,轨道半径R=0.5m,一质量m=0.2kg的小物块(可视为质点)放在水平轨道上的A点,A与B相距L=10m,物块与水平轨道间的动摩擦因数=0.1。现用一水平恒力F向右推物块,已知F=3N,当物块运动到C点时撤去该力,设C点到A点的距离为x。在圆轨道的最高点D处安装一压力传感器,当物块运动到D点时传感器就会显示相应的读数FN,压力传感器所能承受的最大压力为90N,g取10m/s2。 (1)要使物块能够安全通过圆轨道的最高点D,求x的范围;(2)在满足(1)问的情况下,在坐标系中作出压力传感器的读数FN与x的关系图象。
2007年10月24日,“嫦娥一号”探月卫星发射升空,实现了中华民族千年奔月的梦想。 2007年10月31日,“嫦娥一号”探月卫星在近地点600km处通过发动机短时点火,实施变轨。变轨后卫星从远地点高度12万余公里的椭圆轨道进入远地点高度37万余公里的椭圆轨道,直接奔向月球。已知地球质量大约是月球质量的8l倍,地球半径大约是月球半径的4倍,地球的第一宇宙速度是7. 9km/s。 (1)“嫦娥一号”奔向月球的过程中,“嫦娥一号”探月卫星通过月、地之间的某一位置时,月球和地球对它的引力大小相等,该位置到月球中心与到地球中心的距离之比是多少? (2)如果在月球表面发射月球的卫星,求卫星的第一宇宙速度是多少。
2009年1月5日上午,中航一集团研制的歼—10战斗机正式亮相。歼—10战斗机是我国自主研制的第三代多用途战斗机。假设歼—10战斗机的质量为4.0×l03Kg,起飞过程中从静止开始滑跑,当位移达到2.0×102m耐达到起飞速度100 m/s,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。g取10m/s2。求 (1)飞机受到的平均阻力多大? (2)飞机受到的牵引力多大?
飞机做特技时常做俯冲拉起运动,如图所示。此运动在最低点附近可看作是半径为500m的圆周运动。若飞行员的质量为65kg,飞机经过最低点时的速度为360km/h。g取10m/s2。求: (1)飞机经过最低点时飞行员所需要的向心力为多大? (2)飞机经过最低点时飞行员对坐椅的压力为多大?
摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动,受到许多极限运动爱好者的喜爱。假设在一次跨越河流的表演中,摩托车离开平台的速度为24m/s,成功落到对面的平台上,测得两岸平台高度差为5m,如图所示。若飞越中不计空气阻力,摩托车可以近似看成质点,g取10m/s2。 求: (1)摩托车在空中的飞行时间。 (2)摩托车落地前瞬间的速度大小。