如题图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合,转台以一定角速度匀速旋转。一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与之间的夹角为60°。重力加速度大小为g。(1)若,小物块受到的摩擦力恰好为零,求;(2)若,且,求小物块受到的摩擦力大小和方向。
一质量为的物体P静止于光滑水平地面上,其截面如图所示。图中为粗糙的水平面,长度为L;为一光滑斜面,斜面和水平面通过与和均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为的木块以大小为的水平初速度从点向左运动,在斜面上上升的最大高度为,返回后在到达点前与物体P相对静止。重力加速度为g。 求(1)木块在段受到的摩擦力; (2)木块最后距点的距离。
如图所示的水平转盘可绕竖直轴OO′旋转,盘上水平杆上穿着两个质量均为的小球A和B。现将A和B分别置于距轴和处,并用不可伸长的轻绳相连。已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是。试分析转速从零逐渐增大,两球对轴保持相对静止过程中,在满足下列条件下,与、、的关系式。 (1)绳中刚出现张力时; (2)A球所受的摩擦力方向改变时; (3)两球相对轴刚要滑动时。
宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点,沿水平方向以初速度抛出一个小球,测得小球经时间落到斜坡另一点Q上,斜坡的倾角,已知该星球的半径为,引力常量为,求该星球的密度(已知球的体积公式是)。
如图所示,一物块质量自平台上以速度水平抛出,刚好落在邻近一倾角为的粗糙斜面顶端,并恰好沿该斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差,粗糙斜面倾角为,足够长。物块与两斜面间的动摩擦因数均为,点离点所在平面的高度。物块在斜面上运动的过程中始终未脱离斜面,不计在点的机械能损失。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,。(取) (1)物块水平抛出的初速度是多少。 (2)若取所在水平面为零势能面,求物块第一次到达点的机械能。 (3)从滑块第一次到达点时起,经正好通过点,求之间的距离。
如图所示,M、N为纸面内两平行光滑导轨,间距为L。轻质金属杆a、b可在导轨上左右无摩擦滑动,杆与导轨接触良好,导轨右端与定值电阻连接。P、Q为平行板器件,两板间距为d,上下两板分别与定值电阻两端相接。两板正中左端边缘有一粒子源始终都有速度为的带正电粒子沿平行于极板的方向进入两板之间。整个装置处于垂直于纸面向外的匀强磁场中。已知轻杆和定值电阻的阻值分别为r和R,其余电阻不计,带电粒子的重力不计,为使粒子沿原入射方向从板间右端射出,则轻杆应沿什么方向运动?速度多大?