(10分)如图所示,倾角为θ=45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切,切点为B,整个轨道处在竖直平面内。一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为h=3R的D处无初速下滑进入圆环轨道。接着小滑块从圆环最高点C水平飞出,恰好击中导轨上与圆心O等高的P点,不计空气阻力。求:
(1)滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小
(2)滑块与斜轨之间的动摩擦因数
(8分)如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮。一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连结,A的质量为4m,B的质量为m,开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升。物块A与斜面间无摩擦。当A沿斜面下滑一段较小的距离S后,细线突然断了。求物块B上升离地的最大高度H.
(8分)如图所示,某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点,接着沿水平路面滑至C点停止,人与雪橇的总质量为70kg,表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据,请根据图表中的数据解决下列问题:
位置 |
A |
B |
C |
速度(m/s) |
2.0 |
12.0 |
0 |
时刻(s) |
0 |
4 |
10 |
(1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能为多少?
(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力大小?
(6分)利用航天飞机,宇航员可以到太空维修出现故障的人造地球卫星。已知一颗人造地球卫星在距地高度为h的圆形轨道上运行,当航天飞机与该卫星进入相同轨道后,与卫星具有相同的运动状态,试求这时该航天飞机的飞行速度的表达式。
(已知地球半径为R ,地球表面的重力加速度为g)
如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。在下列两种情况下,分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。求此过程中,拉力F做的功:⑴若用F缓慢地拉 ,则= 。
⑵若F为恒力时,则= 。
利用自由落体来验证机械能守恒定律的实验:若已知打点计时器的电源频率为50Hz,
当地的重力加速度g=9.8 m/s2,重物质量为m ,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图-4
所示,其中0为第一个点,A、B、C为另外3个连续点,根据图中数据可知,重物由0点
运动到B点,重力势能减少量7.62 m ;动能增加量__________,产生误差
的主要原因____________________。