(1)求小球通过B点时的速度大小vB。
(2)求小球通过C点时,轨道对小球作用力的大小F和方向。
(3)该小组的同学认为,只要小球能够经过C点,则轨道B和C两点对小球的压力大小之差是不变的。你是否同意这一观点请说明理由。
...
(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能Ep;
(2)物体沿半圆形轨道运动过程中阻力所做的功Wf;
(3)物体离开C点,落至水平面时距B点的距离x。
...
如图所示,质量的小物块从固定斜面的顶端由静止开始匀加速下滑。斜面的长度
,倾角
,物块与斜面间的动摩擦因数
,重力加速度
,
。求物块下滑至斜面底端的过程中:
(1)加速度的大小a;
(2)重力冲量的大小和方向;
(3)损失的机械能。
...
平抛运动、简谐运动、匀速圆周运动是三种典型的质点运动模型,初速度和受力情况的不同决定了质点做何种运动。
(1)平抛运动是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动。一质点以初速度在竖直面内做平抛运动,以抛出点为原点,以
的方向为x轴的正方向,竖直向下为y轴的正方向建立坐标系。
a.某时刻质点速度与水平方向的夹角为,质点相对于抛出点的位移与水平方向的夹角为
,请证明
与
满足:
;
b.请写出质点的轨迹方程。
(2)简谐运动的质点所受回复力F与位移x成正比,且方向总和位移相反,即,其中k为常数。如图所示,竖直平面内有一光滑的抛物线轨道,其轨迹方程与(1)问中求得的结果相同。现有一质量为m的小珠子套在轨道上,且可在轨道上自由滑动。若将小珠子从轨道上距轨道中心O点很近的地方由静止释放,小珠子将围绕O点做往复运动。请证明小珠子在轨道中心O点附近的往复运动是简谐运动(当
很小时,
)。
(3)做匀速圆周运动的质点,其合力总指向圆心,大小等于质量乘以向心加速度。若第(2)问的抛物线轨道绕y轴转动,请讨论并说明当以不同角速度匀速转动时,小珠子能否相对轨道静止?若能,请说明相对静止的位置。
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(1)若小行星的速度方向垂直于它与地心的连线,通过分析判断该小行星能否围绕地球做圆周运动。
(2)若小行星的速度方向沿着它与地心的连线指向地心。已知取无穷远处的引力势能为零,则小行星在距地心为r处的引力势能。
a.设想提前发射质量为0.1m的无人飞行器,在距离地心为r处与小行星发生迎面撞击,小行星撞后未解体。将撞击过程简化为完全非弹性的对心碰撞。为彻底解除小行星对地球的威胁,使其不与地球碰撞。求飞行器撞击小行星时的最小速度。
b.设想对小行星施加适当的“推力”后,使其在距离地心为r处的速度方向与它和地心连线的夹角变为,速度大小不变,也能解除对地球的威胁。已知小行星仅在地球引力所用下的运动过程,它与地心的连线在任意相等时间内扫过相等的面积。求小行星在此后的运动过程中,距地心的最近距离
。
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(1)儿童运动到B点时速度的大小v;
(2)缓冲区BC部分的最小长度x;
(3)整个过程中摩擦阻力对儿童做的功。
...
(1)若认为木星位于坐标原点O, 根据伽利略的观察和推测结果:
①写出卫星P做圆周运动的向心力大小F的表达式。
②求木星的质量M0
③物体做简谐运动时,回复力应该满足F=-kx。 请据此证明:卫星P绕木星做匀速圆周运动在x 轴上的投影是简谐运动。
(2)若将木星与卫星P 视为双星系统,彼此围绕其连线上的某一点做匀速圆周运动,计算出的木星质量为M'。请分析比较(1)②中得出的质量M0 与M'的大小关系。
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(1)物块A 与物块B 碰撞前瞬间的速度大小。
(2)物块A 与物块B 碰撞过程中A、B 系统损失的机械能。
(3)滑动摩擦力对物块B 做的功。
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无人机在距离水平地面高度处,以速度
水平匀速飞行并释放一包裹,不计空气阻力,重力加速度为
。
(1)求包裹释放点到落地点的水平距离;
(2)求包裹落地时的速度大小;
(3)以释放点为坐标原点,初速度方向为轴方向,竖直向下为
轴方向,建立平面直角坐标系,写出该包裹运动的轨迹方程。
...
(1)两物块在空中运动的时间t;
(2)两物块碰前A的速度v0的大小;
(3)两物块碰撞过程中损失的机械能。
...
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