如图1所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器,球p和q可以在光滑水平杆上无摩擦地滑动,两球之间用一条轻绳连接,mp=2mq,当整个装置绕中心轴以角速度ω匀速旋转时,两球离转轴的距离保持不变,则此时( )
A.两球均受到重力、支持力和向心力三个力的作用
B.p球受到的向心力大于q球受到的向心力
C.rp一定等于rq/ 2
D.当ω增大时,p球将向外运动
老山自行车赛场采用的是250米赛道,赛道宽度为7.5米。赛道形如马鞍形,由直线段、过渡曲线段以及圆弧段组成,按2003年国际自盟UCI赛道标准的要求,其直线段倾角为13°,圆弧段倾角为45°,过渡曲线段由13°向45°过渡。假设运动员在赛道上的速率不变,则下列说法中一定错误的是( )
A.在直线段赛道上自行车运动员处于平衡状态
B.在圆弧段赛道上自行车运动员的加速度不变
C.在直线段赛道上自行车受到沿赛道平面向上的摩擦力
D.在圆弧段赛道上的自行车可能不受沿赛道平面向上的摩擦力作用
湖南省电视台“智勇大冲关”游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图(13)所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳子末端由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角=53°,绳长l=2m的悬挂点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取g=10m/s2(sin53o=0.8,cos53o=0.6)。求:
(1)选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
(2)选手摆到右边最高点时松手,选手将做什么运动?设水对选手的平均浮力,平均阻力,求选手落入水中的深度;
(3)若要求选手摆到最低点时松手,且运动到浮台处离岸水平距离最大,则选手应将手握住绳子上离O点多长处?
我国分别于2007年10月24日和2010年10月1日成功发射“嫦娥一号”和“嫦娥二号”月球探测卫星,标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步,在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都具有非常重大的意义,同学们也对月球有了更多的关注。
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径r1;
(2)若将来我国的宇航员随登月飞船登陆月球后,宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球(可视为质点)如图(12)所示,现给小球一瞬间水平速度V,小球刚好能在竖直面内做完整的圆周运动。已知圆弧轨道半径为r,月球的半径为RO,万有引力常量为G,试求出月球的质量M月。
2008年12月,我国北方连降大雪,出现了罕见的雪灾。为了安全行车,某司机在冰雪覆盖的平直公路上测试汽车的制动性能。他从车上速度表看到汽车速度时紧急刹车,由于车轮与冰雪公路面的摩擦,车轮在公路面上划出一道长L=50m的刹车痕后停止,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)车轮与冰雪公路面间的动摩擦因数;
(2)该司机驾车以12m/s的速度在相同的冰雪水平路面上匀速行驶,突然发现前方停着一辆故障车。若刹车过程司机的反应时间为,为了避免两车相撞,该司机至少应在距故障车多远处发现故障车并采取同样的紧急刹车措施?
某课外兴趣小组在研究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中使用了如图(8)所示的实验装置:
① 该小组同学实验时在安装正确,操作规范的前提下(已平衡摩擦力),用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小由此带来的系统误差,钩码的总质量m和小车的总质量M之间需满足的条件是:M m。
② 实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小为v,钩码的总质量为m,小车的总质量为M,设重力加速度为g,则实际测量出的合外力的功mgs将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车动能的变化。
③ 在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,实验中获得一条纸带,如图(9)所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。则打A点时小车运动的速度vA=___________m/s,小车运动的加速度a=___________m/s2。(结果要求保留三位有效数字)